半导体常识
半导体器件的基本知识
半导体器件的基本知识半导体器件的基本知识,真是个神奇的世界。
咱们常常提到“半导体”,脑海里浮现出那些小小的芯片,觉得它们离我们有点遥远。
其实,半导体就在我们身边,像个无形的助手,让生活变得更加便利。
一、半导体的基本概念1.1 半导体是什么?半导体,简单来说,就是一种介于导体和绝缘体之间的材料。
它们在某些条件下能导电,在其他情况下又不导电。
是不是听上去有点神秘?其实,最常见的半导体材料就是硅。
我们用的手机、电脑,里面的处理器,几乎都离不开硅的身影。
1.2 半导体的特性半导体有很多奇妙的特性,比如它的电导率。
温度变化、杂质掺入,都会影响它的导电性能。
说白了,半导体的电性就像人心一样,瞬息万变。
通过控制这些特性,工程师们可以设计出各种各样的电子器件。
二、半导体器件的类型2.1 二极管咱们来聊聊二极管。
这小家伙看似简单,却是半导体世界的基石。
二极管只允许电流朝一个方向流动。
它就像个单行道,确保电流不走回头路。
常见的应用就是整流器,把交流电转成直流电。
这在生活中非常重要,大家用的手机充电器,就离不开二极管的帮助。
2.2 晶体管接下来是晶体管。
晶体管的发明可谓是科技界的一场革命。
它不仅能放大电信号,还能用作开关,控制电流的流动。
晶体管的出现,让电子产品变得更小、更快。
你知道吗?现代计算机的核心,CPU,里面就有成千上万的晶体管在默默工作。
2.3 其他器件还有很多其他的半导体器件,比如场效应管、光电二极管等。
每种器件都有其独特的用途和应用领域。
它们一起构成了一个复杂而又和谐的生态系统。
可以说,半导体器件的多样性是现代科技发展的动力。
三、半导体的应用3.1 消费电子说到应用,咱们首先想到的就是消费电子。
手机、平板、电视,都是半导体的舞台。
随着科技的进步,半导体技术不断演变,产品功能越来越强大,性能越来越高。
可以说,半导体让我们的生活变得丰富多彩。
3.2 工业应用除了消费电子,半导体在工业中也大显身手。
自动化设备、传感器、控制系统,全都依赖于半导体技术的支持。
半导体知识点总结大全
半导体知识点总结大全引言半导体是一种能够在一定条件下既能导电又能阻止电流的材料。
它是电子学领域中最重要的材料之一,广泛应用于集成电路、光电器件、太阳能电池等领域。
本文将对半导体的知识点进行总结,包括半导体基本概念、半导体的电子结构、PN结、MOS场效应管、半导体器件制造工艺等内容。
一、半导体的基本概念(一)电子结构1. 原子结构:半导体中的原子是由原子核和围绕原子核轨道上的电子组成。
原子核带正电荷,电子带负电荷,原子核中的质子数等于电子数。
2. 能带:在固体中,原子之间的电子形成了能带。
能带在能量上是连续的,但在实际情况下,会出现填满的能带和空的能带。
3. 半导体中的能带:半导体材料中,能带又分为价带和导带。
价带中的电子是成对出现的,导带中的电子可以自由运动。
(二)本征半导体和杂质半导体1. 本征半导体:在原子晶格中,半导体中的电子是在能带中的,且不受任何杂质的干扰。
典型的本征半导体有硅(Si)和锗(Ge)。
2. 杂质半导体:在本征半导体中加入少量杂质,形成掺杂,会产生额外的电子或空穴,使得半导体的导电性质发生变化。
常见的杂质有磷(P)、硼(B)等。
(三)半导体的导电性质1. P型半导体:当半导体中掺入三价元素(如硼),形成P型半导体。
P型半导体中导电的主要载流子是空穴。
2. N型半导体:当半导体中掺入五价元素(如磷),形成N型半导体。
N型半导体中导电的主要载流子是自由电子。
3. 载流子浓度:半导体中的载流子浓度与掺杂浓度有很大的关系,载流子浓度的大小决定了半导体的电导率。
4. 质量作用:半导体中载流子的浓度受温度的影响,其浓度与温度成指数关系。
二、半导体器件(一)PN结1. PN结的形成:PN结是由P型半导体和N型半导体通过扩散结合形成的。
2. PN结的电子结构:PN结中的电子从N区扩散到P区,而空穴从P区扩散到N区,当N区和P区中的载流子相遇时相互复合。
3. PN结的特性:PN结具有整流作用,即在正向偏置时具有低电阻,反向偏置时具有高电阻。
半导体的基本知识
半导体的基本知识半导体是一种电导率介于导体和绝缘体之间的材料。
半导体的电性质可以通过施加电场或光照来改变,这使得半导体在电子学和光电子学等领域有广泛的应用。
以下是关于半导体的一些基本知识:1. 基本概念:导体、绝缘体和半导体:导体(Conductor):电导率很高,电子容易通过的材料,如金属。
绝缘体(Insulator):电导率很低,电子很难通过的材料,如橡胶、玻璃。
半导体(Semiconductor):电导率介于导体和绝缘体之间的材料,如硅、锗。
2. 晶体结构:半导体通常以晶体结构存在,常见的半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等。
3. 电子能带:价带和导带:半导体中的电子能带分为价带和导带。
电子在价带中,但在施加电场或光照的作用下,电子可以跃迁到导带中,形成电流。
能隙:价带和导带之间的能量差称为能隙。
半导体的能隙通常较小,这使得它在室温下就能够被外部能量激发。
4. 本征半导体和杂质半导体:本征半导体:纯净的半导体材料,如纯硅。
杂质半导体:在半导体中引入少量杂质(掺杂)以改变其导电性质。
掺入五价元素(如磷、砷)形成n型半导体,而掺入三价元素(如硼、铝)形成p型半导体。
5. p-n 结:p-n 结:将p型半导体和n型半导体通过特定工艺连接在一起形成p-n 结。
这是许多半导体器件的基础,如二极管和晶体管。
6. 半导体器件:二极管(Diode):由p-n 结构构成,具有整流特性。
晶体管(Transistor):由多个p-n 结构组成,可以放大和控制电流。
集成电路(Integrated Circuit,IC):在半导体上制造出许多微小的电子器件,形成集成电路,实现多种功能。
7. 半导体的应用:电子学:微电子器件、逻辑电路、存储器件等。
光电子学:光电二极管、激光二极管等。
太阳能电池:利用半导体材料的光伏效应。
这些是半导体的一些基本知识,半导体技术的不断发展推动了现代电子、通信和计算机等领域的快速进步。
第三节 半导体
第三节半导体
半导体是当今电子行业最基础的材料之一,其作用和意义不容小觑。
在此我们将深入探讨半导体的相关知识。
一、什么是半导体?
半导体是指在室温下,其导电性介于导体和绝缘体之间的材料。
有
时也被称为半导体晶体。
二、半导体的种类
从其晶体结构来看,半导体可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、蓝宝石、碳化硅、氮化硅等。
三、半导体的应用
1、集成电路 - 由于半导体表现出了半导体-绝缘体-金属场效应,能
够强制控制流经半导体器件的电流强度和方向,因此可用于制作各种
逻辑、振荡器等集成电路。
2、光电器件 - 利用半导体光电特性制作出的器件,如太阳能电池、发光二极管、激光器等。
3、功率器件 - 利用半导体导电性能和电特性,制作出高变换效率、低损耗、高可靠性的功率电子元器件,如IGBT器件等。
4、传感器 - 利用半导体的光电、温度、湿度、压力等特性制作出的传感器器件。
四、半导体技术的发展趋势
1、晶体管微型化和集成化 - 在实际应用中,需要更高的速度、更小的面积和功耗,因此晶体管制作微型化和集成化是半导体技术的重要趋势。
2、功率器件的高效率和大功率 - 随着人们生活水平的提高,需要更高效、更可靠、更节能的电子设备,因此功率器件的高效率和大功率是半导体技术的趋势。
3、新型材料的开发 - 蓝宝石、碳化硅等新型材料在一定应用领域已得到广泛的应用,半导体技术发展也将趋于多样化。
总而言之,半导体技术因其广泛的应用领域和重要的作用被越来越广泛地关注着,也将成为电子行业长期的研究方向之一。
半导体基本知识
半导体基本知识一、半导体有关概念1、半导体半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物体。
它内部运载电荷的粒子有电子载流子(带负电荷的自由电子)和空穴载流子(带正电荷的空穴)。
硅、锗、硒以及大多数金属氧化物和硫化物都是半导体。
2、晶体凡是原子按照一定规律、连续整齐地排列着的物体称为晶体。
半导体一般都具有这种结构,所以半导体也被称为晶体。
3、本征半导体本征半导体是完全纯净的(不含任何其它元素)、具有晶体结构的半导体。
本征半导体内部电子和空穴的数量在任何情况下总是相等的。
如锗单晶、硅单晶就是本征半导体。
4、半导体掺杂掺杂是指在本征半导体中掺进一定类型和数量的其它元素,掺进去的其它元素为杂质。
掺杂的目的是改善半导体的导电能力,亦即掺杂后,使半导体在原有的“电子-空穴对”的基础上,增加大量的电子或空穴。
5、N型半导体如果给本征半导体掺进某种微量的杂质后,使它获得大量电子,则掺有这种杂质的导体就称“电子型半导体”或“N型半导体”。
在N型半导体中,除“电子-空穴对”提供的载流子外。
主要的、大量的是电子载流子。
因此,电子称为多数载流子,而空穴则称少数载流子。
6、P型半导体如果本征半导体掺杂后能获得大量空穴,则这种半导体就称“空穴型半导体”或“P型半导体”。
在P型半导体中,除“电子-空穴对”提供的载流子外,主要的、大量的是空穴载流子,所以空穴称多数载流子,而电子则称少数载流子。
7、PN结将P型半导体和N型半导体用特殊工艺结合在一起时,由于P型半导体中的空穴多,N型半导体中的电子多,在交界面上,多数载流子就要分别向对方扩散,在交界处的两侧形成带电荷的薄层,称为空间电荷区,又称为PN结。
二、PN结的单向导电性1、PN结空间电荷区的一边带正电,另一边带负电,产生了PN结的内电场,其方向为N区的正电荷区指向P区的负电荷区,阻碍了P 区空穴进一步向N区扩散和N区电子向P区继续扩散。
2、如果把PN结的P区接电源正端,N区接电源负端,如上图(a),外加电场方向与内电场相反,并且外电场很强,这样,在外电场作用下,两侧的多数载流子不断越过PN结,形成正向电流。
半导体器件基础知识
半导体基础知识一、半导体本础知识(一)半导体自然界的物质按其导电能力区别,可分为导体、半导体、绝缘体三类。
半导体是导电能力介于导体和绝缘体之前的物质,其电阻率在10-3~109Ω范围内。
用于制作半导体元件的材料通常用硅或锗材料。
(二)半导体的种类在纯净的半导体中掺入特定的微量杂质元素,能使半导体的导电能力大提高。
掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。
根据掺杂元素的性质不同,杂质半导体可分为N型和P型半导体。
(三)PN结及其特性1、PN结:PN结是构成半导体二极管、三极管、场效应管和集成电路的基础。
它是由P型半导体和N型半导体相“接触”后在它们交界处附近形成的特殊带电薄层。
2、PN结的单向导电性:当PN结外加正向电压(又叫正向偏置)时,PN结会表现为一个很小的电阻,正向电流会随外加的电压的升高而急速上升。
称这时的PN结处于导通状态。
当PN结外加反向电压(以叫反向偏置)时,PN结会表现为一个很大的电阻,只有极小的漏电流通过且不会随反向电压的增大而增大,这时的电流称为反向饱和电流。
称这时的PN结处于截止状态。
当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。
这时的反向电压称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1伏到几百伏,甚至高达数千伏。
3、频率特性由于结电容的存在,当频率高到某一程度时,容抗小到使PN结短路。
导致二极管失去单向导电性,不能工作,PN结面积越大,结电容也越大,越不能在高频情况下工作。
二、半导体二极管(一)半导体二极管及其基本特性1、半导体二极管:半导体二极管(简称为二极管)是由一个PN结加上电极引线并封装在玻璃或塑料管壳中而成的。
其中正极(或称为阳极)从P区引出,负极(或称为阴极)从N区引出。
以下是常见的一些二极管的电路符号:普通二极管稳压二极管发光二极管整流桥堆2、二极管的伏安特性二极管的伏安特征如下图所示:二极管的伏安特性曲线(二)二极管的分类二极管有多种分类方法1、按使用的半导体材料分类二极管按其使用的半导体材料可分为锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管、磷化镓二极管等。
半导体知识点总结
半导体知识点总结半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料,它具有一些特殊的电子性质,因此在现代电子技术中具有重要的应用。
本文将对半导体的基本概念、特性、原理以及应用进行详细的介绍和总结。
一、半导体的基本概念1、半导体材料半导体材料是一类电阻率介于导体和绝缘体之间的材料,它具有一些特殊的电子能带结构。
常见的半导体材料包括硅(Si)、锗(Ge)、GaAs等。
2、半导体的掺杂半导体材料经过掺杂后,可以改变其电子结构和导电性质。
常见的掺杂有N型和P型两种类型,分别通过掺入杂质原子,引入额外的自由电子或空穴来改变半导体的导电性质。
3、半导体的结构半导体晶体结构通常是由大量的晶格排列组成,具有一定的晶格参数和对称性。
在半导体器件中,常见的晶体结构有晶体管、二极管、MOS器件等。
二、半导体的特性1、能带结构半导体的能带结构是其特有的性质,它决定了半导体的导电性质。
半导体的能带结构通常包括价带和导带,其中价带中填充电子的能级较低,而导带中电子的能级较高,两者之间的能隙称为禁带宽度。
2、电子迁移和载流子在外加电场的作用下,半导体中的自由电子和空穴可以在晶体内迁移,并形成电流。
这些移动的载流子是半导体器件工作的基础。
3、半导体的导电性半导体的导电性是由自由电子和空穴共同贡献的,通过掺杂和外加电场的调制,可以改变半导体的导电性。
三、半导体的原理1、P-N结P-N结是半导体器件中最基本的结构之一,它由P型半导体和N型半导体组成。
P-N结具有整流、放大、开关等功能,是二极管、光电二极管等器件的基础。
2、场效应器件场效应器件是一类利用外加电场控制半导体导电性质的器件,包括MOS场效应管、JFET场效应管等。
场效应器件具有高输入电阻、低功耗等优点,在数字电路和模拟电路中得到广泛应用。
3、半导体光电器件半导体光电器件是一类利用光电效应将光能转化为电能的器件,包括光电二极管、光电导电器件等。
光电器件在光通信、光探测、光伏等领域有着重要的应用。
半导体基础知识
现代电子学中,用的最多的半导 体是硅和锗,它们的最外层电子 (价电子)都是四个。
Ge
Si
电子器件所用的半导体具有晶体结构,因 此把半导体也称为晶体。
2、半导体的导电特性
1)热敏性 与温度有关。温度升高,导电能力增强。 2)光敏性 与光照强弱有关。光照强,导电能力增强 3)掺杂性 加入适当杂质,导电能力显著增强。
图 二极管的结构示意图 (a)点接触型
(2) 面接触型二极管—
PN结面积大,用 于工频大电流整流电路。
往往用于集成电路制造工 艺中。PN 结面积可大可小,用 于高频整流和开关电路中。
(b)面接触型
(3) 平面型二极管—
(c)平面型 图 二极管的结构示意图
2、分类
1)按材料分:硅管和锗管 2)按结构分:点接触和面接触 3)按用途分:检波、整流…… 4)按频率分:高频和低频
---- - - ---- - - ---- - - ---- - -
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空间电荷区
扩散运动 (浓度差产生)
阻挡多子扩散
2)内电场的形成及其作用{ 促进少子漂移 漂移运动
P型半导体
、所以扩散和 移这一对相反- - - - - - 运动最终达到 衡,相当于两- - - - - - 区之间没有电- - - - - - 运动,空间电 区的厚度固定- - - - - - 变。
在常温下,由于热激发,使一些价电子 获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成 为自由电子,同时共价键上留下一个空位, 称为空穴。
半导体知识点总结高中
半导体知识点总结高中一、半导体的概念半导体是介于导体和绝缘体之间的一类物质。
在半导体中,电子的导电能力比绝缘体好,但并不及导体好。
半导体的导电机制是通过外加电场或光照来改变材料的导电性质。
二、半导体的基本性质1. 禁带宽度:半导体的能带结构是由价带和导带组成,两者之间的能带间隙称为禁带宽度。
禁带宽度决定了半导体的电学特性,一般被用来区分半导体的种类,如硅、锗等。
2. 导电机制:半导体的导电机制主要有两种,一是载流子的浓度可以通过外加电场或光照来改变,此时的导电机制称为电场效应或光照效应。
二是在高温下,少数载流子的浓度大大增加,使得半导体发生了电导,此时的导电机制称为热激发。
3. 施主和受主:半导体材料中的掺杂原子可以分为施主和受主,施主是指掺入材料中导致材料带负电性的原子,而受主是指导致带正电性的原子。
4. 电子与空穴:当半导体中的原子受到激发时,可以形成自由电子和自由空穴,这两者是载流子的基本单位。
三、半导体器件1. 二极管:二极管是一种半导体器件,它由P型区和N型区组成,具有单向导电性。
当加在二极管两端的电压大于开启电压时,二极管就开始导电了。
2. 晶体三极管:晶体三极管是一种电子器件,是由两个P型半导体和一个N型半导体层堆积而成的。
晶体三极管有放大信号、开关控制信号等功能。
四、半导体材料1. 硅(Si):硅是目前最常用的半导体材料,具有稳定性好、制备工艺成熟、价格便宜等特点。
硅半导体的电子迁移率不高,电导率较低,但是它便宜易得,并且有很好的化学稳定性。
2. 锗(Ge):在早期半导体技术中,锗是最早用作半导体材料的。
锗具有良好的电子迁移率,是一种重要的电子材料。
五、半导体的应用1. 微电子器件:微电子器件是半导体的最主要应用之一。
我们所见到的电子产品、电脑、手机等都离不开半导体器件。
2. 光电器件:半导体材料具有优异的光电性能,可以制备出各种光电器件,如光电二极管、光电晶体管等。
3. 太阳能电池:半导体材料可以转化光能为电能,利用太阳能电池板中的半导体材料可以将阳光直接转换为电能。
半导体基础知识
半导体基础知识(详细篇)2.1.1 概念根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。
1. 导体:容易导电的物体。
如:铁、铜等2. 绝缘体:几乎不导电的物体。
如:橡胶等3. 半导体:半导体是导电性能介于导体和半导体之间的物体。
在一定条件下可导电。
半导体的电阻率为10-3~109 Ω·cm。
典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
半导体特点:1) 在外界能源的作用下,导电性能显著变化。
光敏元件、热敏元件属于此类。
2) 在纯净半导体内掺入杂质,导电性能显著增加。
二极管、三极管属于此类。
2.1.2 本征半导体1.本征半导体——化学成分纯净的半导体。
制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”。
它在物理结构上呈单晶体形态。
电子技术中用的最多的是硅和锗。
硅和锗都是4价元素,它们的外层电子都是4个。
其简化原子结构模型如下图:外层电子受原子核的束缚力最小,成为价电子。
物质的性质是由价电子决定的。
外层电子受原子核的束缚力最小,成为价电子。
物质的性质是由价电子决定的。
2.本征半导体的共价键结构本征晶体中各原子之间靠得很近,使原分属于各原子的四个价电子同时受到相邻原子的吸引,分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。
共价键中的价电子为这些原子所共有,并为它们所束缚,在空间形成排列有序的晶体。
如下图所示:硅晶体的空间排列与共价键结构平面示意图3.共价键共价键上的两个电子是由相邻原子各用一个电子组成的,这两个电子被成为束缚电子。
束缚电子同时受两个原子的约束,如果没有足够的能量,不易脱离轨道。
因此,在绝对温度T=0°K(-273°C)时,由于共价键中的电子被束缚着,本征半导体中没有自由电子,不导电。
只有在激发下,本征半导体才能导电4.电子与空穴当导体处于热力学温度0°K时,导体中没有自由电子。
当温度升高或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚,而参与导电,成为自由电子。
半导体的基本知识总结
半导体的基本知识总结
半导体是指一种材料,其导电性介于导体和绝缘体之间。
半导体在电子学、物理学、材料科学等领域中具有重要的应用价值。
以下是对半导体基本知识的总结:
1. 半导体材料:半导体材料通常是元素周期表中的IV族、V族和VI族元素构成的化合物,如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等。
2. 半导体导电性:半导体的导电性受温度、光照、杂质等因素影响。
在常温下,纯净的半导体材料是绝缘体,但当温度升高时,其导电性逐渐增强。
此外,半导体材料的导电性还受光照和杂质的影响。
3. 半导体中的载流子:半导体中的载流子包括电子和空穴。
在半导体中,电子从价带跃迁到导带,留下一个空穴。
电子和空穴分别带负电荷和正电荷。
4. 半导体中的能带:半导体中的能带分为价带、导带和禁带。
价带是指半导体中电子占据的能量最低的能带,导带是指能量比价带高的能带,禁带是指价带和导带之间的能量间隙。
5. 半导体的光吸收:半导体材料可以吸收不同波长的光,并产生光电流。
这一现象被广泛应用于太阳能电池和光探测器等器件中。
6. 半导体器件:半导体器件包括二极管、晶体管、场效应管、集成电路等。
这些器件在电子学和微电子学领域中具有广泛的应用。
7. 半导体工艺:半导体工艺包括薄膜制备、光刻、掺杂、热处理等步骤。
这些工艺用于制造半导体器件和集成电路。
总之,半导体的基本知识包括半导体材料、导电性、载流子、能带、光吸收、器件和工艺等方面。
这些知识对于理解半导体的性质和应用具有重要意义。
半导体基础知识
半导体基础知识 Prepared on 24 November 2020一.名词解释:1..什么是半导体半导体具有那些特性导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体热敏性:导电能力受温度影响大,当环境温度升高时,其导电能力增强。
可制作热敏元件。
光敏性:导电能力受光照影响大,当光照增强时候,导电能力增强。
可制作光敏元件。
掺杂性:导电能力受杂质影响极大,称为掺杂性。
2.典型的半导体是SI和Ge , 它们都是四价元素。
Si是一种化学元素,在地壳中含量仅次于氧,其核外电子排布是。
3.半导体材料中有两种载流子,电子和空穴。
电子带负电,空穴带正电,在纯净半导体中掺入不同杂质可得到P型和N型半导体,常见P型半导体的掺杂元素为硼,N型半导体的掺杂元素为磷。
P型半导体主要空穴导电, N型半导体主要靠电子导电。
4. 导体:导电性能良好,其外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流,常见的导体有铁,铝,铜等低价金属元素。
5.绝缘体:一般情况下不导电,其原子的最外层电子受原子核束缚很强,只有当外电场达到一定程度才可导电。
惰性气体,橡胶等。
6.半导体:一般情况下不导电,但在外界因素刺激下可以导电,例如强电场或强光照射。
其原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体和绝缘体之间。
Si,Ge等四价元素。
7. 本征半导体:无杂质的具有稳定结构的半导体。
8晶体:由完全相同的原子,分子或原子团在空间有规律的周期性排列构成的有一定几何形状的固体材料,构成晶体的完全相同的原子,分子,原子团称为基元。
9.晶体结构:简单立方,体心立方,面心立方,六角密积, NACL结构,CSCL结构,金刚石结构。
10.七大晶系:三斜,单斜,正交,四角,六角,三角,立方。
11.酸腐蚀和碱腐蚀的化学反应方程式:SI+4HNO3+HF=SIF4+4NO2+4H2OSI+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H212.自然界的物质,可分为晶体和非晶体两大类。
半导体基础知识
半导体基础知识1. 半导体的概念与分类1.1 半导体的定义半导体是一种电导率介于导体和绝缘体之间的材料,其电导率会随着外界条件(如温度、光照、掺杂等)的变化而变化。
常见的半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等。
1.2 半导体的分类根据半导体材料的类型,可分为元素半导体和化合物半导体。
•元素半导体:如硅(Si)、锗(Ge)等。
•化合物半导体:如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。
根据导电类型,半导体可分为n型半导体和p型半导体。
•n型半导体:掺杂有五价元素(如磷、砷等)的半导体材料。
•p型半导体:掺杂有三价元素(如硼、铝等)的半导体材料。
2. 半导体物理基础2.1 能带结构半导体的导电性能与其能带结构密切相关。
一个完整的周期性晶体结构可以分为价带、导带和禁带。
•价带:充满电子的能量状态所在的带,电子的能量低于价带顶。
•导带:电子的能量高于导带底时,可以自由移动的状态所在的带。
•禁带:价带和导带之间的区域,电子不能存在于这个区域。
2.2 掺杂效应掺杂是向半导体材料中引入少量其他元素,以改变其导电性能的过程。
掺杂分为n型掺杂和p型掺杂。
•n型掺杂:向半导体中引入五价元素,如磷、砷等,使得半导体中的自由电子浓度增加。
•p型掺杂:向半导体中引入三价元素,如硼、铝等,使得半导体中的空穴浓度增加。
2.3 载流子在半导体中,自由电子和空穴是载流子,负责导电。
n型半导体中的载流子主要是自由电子,而p型半导体中的载流子主要是空穴。
2.4 霍尔效应霍尔效应是研究半导体中载流子运动的一种重要物理现象。
当半导体中的载流子在外加磁场作用下发生偏转时,会在半导体的一侧产生电势差,即霍尔电压。
3. 半导体器件3.1 半导体二极管半导体二极管(DIODE)是一种具有单向导电性的半导体器件。
它由p型半导体和n型半导体组成,形成PN结。
当外界电压正向偏置时,二极管导通;反向偏置时,二极管截止。
半导体器件重要知识点总结
半导体器件重要知识点总结一、半导体基础知识1. 半导体的概念及特性:半导体是指导电性介于导体和绝缘体之间的一类材料。
由于半导体材料的导电性能受温度、光照等外部条件的影响比较大,它可以在不同的条件下表现出不同的导电特性。
半导体材料常见的有硅、锗等。
2. P型半导体和N型半导体:P型半导体是指在半导体材料中掺入了3价元素,如硼、铝等,使其成为带正电荷的空穴主导的半导体材料。
N型半导体是指在半导体材料中掺入了5价元素,如磷、砷等,使其成为自由电子主导的半导体材料。
3. 掺杂:半导体器件在制造过程中一般都要进行掺杂,以改变其导电性能。
掺杂分为N型掺杂和P型掺杂,通过掺杂可以使半导体材料的导电性能得到调控,从而获得所需要的电子特性。
4. pn结:pn结是指将P型半导体和N型半导体直接连接而成的结构,它是构成各类半导体器件的基础之一。
pn结具有整流、发光、光电转换等特性,在各类器件中得到了广泛的应用。
二、半导体器件的基本知识1. 二极管(Diode):二极管是一种基本的半导体器件,它采用pn结的结构,在正向偏置时可以导通,而在反向偏置时则将电流阻断。
二极管在各类电子电路中具有整流、电压稳定、信号检测等重要作用。
2. 晶体管(Transistor):晶体管是一种由半导体材料制成的三电极器件,它采用多个pn结的结构,其主要功能是放大信号、开关电路和稳定电路等。
晶体管在各类电子器件中扮演着至关重要的作用,是现代电子技术的重要组成部分。
3. 集成电路(IC):集成电路是将大量的半导体器件集成在一块半导体芯片上的器件,它可以实现各种功能,如存储、计算、通信等。
集成电路在现代电子技术中已成为了各类电子产品不可或缺的一部分,是现代电子产品的核心之一。
4. MOS场效应管(MOSFET):MOSFET是一种基于金属-氧化物-半导体的结构的场效应晶体管,它在功率控制、开关电路、放大器等方面有着重要的应用。
MOSFET在各类电源、电动机控制等领域得到了广泛的应用。
(完整word版)半导体基础知识
1.1 半导体基础知识概念归纳本征半导体定义:纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
电流形成过程:自由电子在外电场的作用下产生定向移动形成电流。
绝缘体原子结构:最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子。
绝缘体导电性:极差。
如惰性气体和橡胶.半导体原子结构:半导体材料为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧.半导体导电性能:介于半导体与绝缘体之间.半导体的特点:★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。
★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化.晶格:晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格。
共价键结构:相邻的两个原子的一对最外层电子(即价电子)不但各自围绕自身所属的原子核运动,而且出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用电子,构成共价键。
自由电子的形成:在常温下,少数的价电子由于热运动获得足够的能量,挣脱共价键的束缚变成为自由电子.空穴:价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。
电子电流:在外加电场的作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流。
空穴电流:价电子按一定的方向依次填补空穴(即空穴也产生定向移动),形成空穴电流。
本征半导体的电流:电子电流+空穴电流.自由电子和空穴所带电荷极性不同,它们运动方向相反。
载流子:运载电荷的粒子称为载流子。
导体电的特点:导体导电只有一种载流子,即自由电子导电。
本征半导体电的特点:本征半导体有两种载流子,即自由电子和空穴均参与导电。
本征激发:半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发.复合:自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合。
动态平衡:在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡。
载流子的浓度与温度的关系:温度一定,本征半导体中载流子的浓度是一定的,并且自由电子与空穴的浓度相等。
半导体基础知识详细
半导体基础知识详细半导体是一种电子特性介于导体和绝缘体之间的材料。
它的电阻率介于导体和绝缘体之间,而且在外界条件下可以通过控制电场、光照、温度等因素来改变其电子特性。
半导体材料广泛应用于电子器件、太阳能电池、光电器件、传感器等领域。
1. 半导体的基本概念半导体是指在温度为绝对零度时,其电阻率介于导体和绝缘体之间的材料。
在室温下,半导体的电阻率通常在10^-3到10^8Ω·cm之间。
半导体的导电性质可以通过控制材料中的杂质浓度来改变,这种过程称为掺杂。
2. 半导体的晶体结构半导体的晶体结构分为两种:共价键晶体和离子键晶体。
共价键晶体是由原子间共享电子形成的晶体,如硅、锗等。
共价键晶体的晶格结构稳定,电子在晶格中移动时需要克服较大的势垒,因此其导电性较差。
离子键晶体是由正负离子间的静电作用形成的晶体,如氯化钠、氧化镁等。
离子键晶体的晶格结构较稳定,电子在晶格中移动时需要克服较小的势垒,因此其导电性较好。
3. 半导体的能带结构半导体的能带结构是指半导体中电子能量的分布情况。
半导体的能带结构分为价带和导带两部分。
价带是指半导体中最高的能量带,其中填满了价电子。
导带是指半导体中次高的能量带,其中没有或只有很少的电子。
当半导体中的电子受到外界激发时,可以从价带跃迁到导带,形成电子空穴对。
4. 半导体的掺杂半导体的掺杂是指向半导体中加入少量的杂质原子,以改变其电子特性。
掺杂分为n型和p 型两种。
n型半导体是指向半导体中掺入少量的五价杂质原子,如磷、砷等。
这些杂质原子会向半导体中释放一个电子,形成自由电子,从而提高半导体的导电性能。
p型半导体是指向半导体中掺入少量的三价杂质原子,如硼、铝等。
这些杂质原子会从半导体中吸收一个电子,形成空穴,从而提高半导体的导电性能。
5. 半导体器件半导体器件是利用半导体材料制造的电子器件,包括二极管、晶体管、场效应管、集成电路等。
二极管是一种由n型半导体和p型半导体组成的器件,具有单向导电性。
半导体器件的基本知识
半导体器件的基本知识半导体器件在现代科技中扮演着举足轻重的角色。
它们是电子设备的核心,几乎无处不在。
无论是手机、电脑还是家用电器,半导体都在其中发挥着重要作用。
今天我们就来聊聊半导体器件的基本知识,看看它们是怎么工作的,为什么如此重要。
1. 半导体的基础知识1.1 半导体的定义半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料。
它的导电性能可以通过掺杂等方式来调节。
常见的半导体材料有硅和锗。
硅是最常用的,因为它的物理性质稳定,成本也比较低。
1.2 半导体的特点半导体具有独特的电学特性。
它在一定条件下能够导电,而在其他条件下则不导电。
这种特性使得半导体非常适合用在开关和放大器等电子器件中。
此外,半导体的导电性能可以通过温度、光照等因素来改变,增加了它的应用范围。
2. 半导体器件的类型2.1 二极管二极管是最基本的半导体器件。
它只允许电流在一个方向流动,这个特性叫做单向导电性。
二极管有很多种类型,其中最常见的是整流二极管和齐纳二极管。
整流二极管广泛用于电源电路,帮助将交流电转换为直流电。
而齐纳二极管则常用于稳压电源,它能在一定电压下保持稳定的输出。
2.2 三极管三极管是另一种重要的半导体器件。
它有三个电极,能够放大信号。
简单来说,三极管的工作原理是用小电流控制大电流。
三极管可以分为NPN和PNP两种类型,NPN三极管在电路中更为常见。
三极管的应用范围非常广泛,从音频放大器到开关电源,几乎无所不在。
2.3 集成电路集成电路是将多个半导体器件集成在一个小芯片上。
这种设计大大缩小了电子设备的体积,提高了效率。
集成电路可以实现复杂的功能,比如微处理器、存储器等。
如今,几乎所有的现代电子设备中都包含集成电路。
3. 半导体的应用3.1 通信领域在通信领域,半导体器件是必不可少的。
手机、路由器等设备都依赖半导体来实现数据传输和处理。
比如,手机中的射频前端模块,利用半导体技术来增强信号强度,确保通话质量。
3.2 计算机技术计算机是现代社会的重要工具,而半导体器件是其核心组成部分。
半导体主要知识点总结
半导体主要知识点总结一、半导体的基本概念1.1半导体的定义与特点:半导体是介于导体和绝缘体之间的一类材料,具有介于导体和绝缘体之间的电阻率。
与导体相比,半导体的电阻率较高;与绝缘体相比,半导体的电子传导性能较好。
由于半导体具有这种特殊的电学性质,因此具有重要的电子学应用价值。
1.2半导体的晶体结构:半导体晶体结构通常是由离子键或共价键构成的晶体结构。
半导体的晶体结构对其电学性质有重要的影响,这也是半导体电学性质的重要基础。
1.3半导体的能带结构:半导体的电学性质与其能带结构密切相关。
在半导体的能带结构中,通常存在导带和价带,以及禁带。
导带中的载流子为自由电子,价带中的载流子为空穴,而在禁带中则没有载流子存在。
二、半导体的掺杂和电子输运2.1半导体的掺杂:半导体的电学性质可以通过掺杂来调控。
通常会向半导体中引入杂质原子,以改变半导体的电学性质。
N型半导体是指将少量的五价杂质引入四价半导体中,以增加自由电子的浓度。
P型半导体是指将少量的三价杂质引入四价半导体中,以增加空穴的浓度。
2.2半导体中的载流子输运:在半导体中,载流子可以通过漂移和扩散两种方式进行输运。
漂移是指载流子在电场作用下移动的过程,而扩散是指载流子由高浓度区域向低浓度区域扩散的过程。
这两种过程决定了半导体材料的电学性质。
三、半导体器件与应用3.1二极管:二极管是一种基本的半导体器件,由N型半导体和P型半导体组成。
二极管具有整流和选择通道的功能,是现代电子设备中广泛应用的器件之一。
3.2晶体管:晶体管是一种由多个半导体材料组成的器件。
它通常由多个P型半导体、N型半导体和掺杂层组成。
晶体管是目前电子设备中最重要的器件之一,具有放大、开关和稳定电流等功能。
3.3集成电路:集成电路是将大量的电子器件集成在一块芯片上的器件。
它是现代电子设备中最重要的组成部分之一,可以实现各种复杂的功能,如计算、存储和通信等。
3.4发光二极管:发光二极管是一种将电能转化为光能的半导体器件,具有高效、省电和寿命长的特点。
半导体基本知识
4)温度升高,激发的电子空穴对数目增加,半导体的导电能力增强。 空穴的出现是半导体导电区别于导体导电的一个主要特征。
如果在本征半导体中掺入微量杂质(其他元素),形成杂质半导体,其导电 能力会显著变化。根据掺入杂质的不同,可以分为P型半导体和N型半导体。
在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的 五价元素,如磷、砷、锑等,就形成N型半 导体。杂质原子替代了晶格中的某些硅原子, 它的四个价电子和周围四个硅原子组成共价 键,而多出的一个价电子很容易受激发脱离 原子核的束缚成为自由电子,但并不同时产 生空穴,相应的五价元素的原子因失去一个 电子而成为不能自由移动的带正电粒子—— 正离子,由于杂质原子可以提供电子,故也 称施主原子,如右图所示。
在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的 三价元素,如硼、铝、铟等,就形成P型半导 体。杂质原子替代了晶格中的某些硅原子, 它的三个价电子和周围四个硅原子组成共价 键,而第四个共价键因缺少一个价电子出现 空位,由于空位的存在,使邻近共价键内的 电子只需很小的激发能便能填补这个空位, 相应的三价元ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的原子因得到一个电子而成 为不能自由移动的带负电粒子——负离子, 由于杂质原子得到电子,故也称为受主原子, 如右图所示。
这种杂质半导体的多子是空穴,因空穴 带正(positive)电,所以称为P型半导体。P 型半导体中空穴的浓度比电子的浓度高得多。 当在其两端加电压时,主要由空穴定向移动 形成电流。
半导体基础知识PPT
03
半导体器件
二极管
工作原理
二极管是由一个PN结组成的电子器件, 具有单向导电性。在正向偏置时,电流可 以流通;而在反向偏置时,电流被阻止。
应用
类型
常见的二极管类型有硅二极管和锗二 极管,它们在电气性能上略有差异。
二极管在电子线路中广泛应用,如整 流、检波、开关等。
三极管
1 2
工作原理
三极管是由两个PN结组成的电子器件,具有电 流放大作用。通过调整基极电流,可以控制集电 极和发射极之间的电流。
感谢观看
半导体的导电机制主要是由其 内部的电子和空穴的运动决定 的。
半导体的特性
半导体材料的导电能力受温度、光照、电场等因素影响,具有热敏、光敏、掺杂等 特点。
半导体的电阻率可在很大范围内变化,通过改变温度、光照、电场等条件,可以控 制其电阻率的变化。
半导体的载流子类型和浓度决定了其导电性能,可以通过掺杂等方式改变载流子类 型和浓度。
物理沉积
通过物理过程如真空蒸发、溅 射等,将所需材料沉积在晶圆
表面形成薄膜。
化学气相沉积
利用化学反应在晶圆表面生成 所需材料的薄膜。
外延生长
在单晶基底上通过控制温度、 气体流量等参数,使薄膜按照 单晶的晶体结构生长。
离子注入
将离子化的材料注入到晶圆内 部的特定区域,形成具有一定
特性的薄膜。
掺杂与刻蚀
功耗具有重要意义。
集成电路设计
01
02
03
人工智能辅助设计
利用人工智能技术进行集 成电路自动化设计,提高 设计效率和准确性。
异构集成技术
将不同工艺类型的芯片集 成在一个封装内,实现高 性能、低功耗的系统级芯 片。
定制化设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关参考资料:
1.驱动 驱动 2.基本理论 基本理论 3.前人总结 前人总结
MOS--FET的選擇及耗損計算 MOS FET的選擇及耗損計算
制作:滿枝 制表:張明艷
谢谢!
4)稳压二极管: 此类二极管在开关电源使用较普遍,对元件起过电压保护。稳压精度低, 如IC的VCC,光偶的ce极等。一般是按照稳压电压选择。注其稳压精度不高 要得到较精确的稳压,可以在起同侧并联电容。
三极管基本知识
1)三极管的基本分类: 1.NPN 2.PNP
2.三极管的工作区间:
3.三极管的基本参数
三极管的参数选择 假如本例要求:IC 驱动要求 18V 400mA(max) Q202: Vbc=25/0.8=31.25V(0.8是选择的电压余量) 由于Q202提供的是Q201的基极驱动电流,本身只做一个快速开关故电流选择常 用的150/200mA的PNP管子就可以了。 故Q202我们选择-40V 0.2A R201=7/0.1=70ohm Q201 Vbc选择与Q202 相同 Ic=400/0.5=0.8mA (Q202需要连续供电) NPN P=7*I=0.7w 选择最相近的阻值 1W 100 J(限流电阻) Vin=25V
3)VF 正向压降 流大则VF低) 4)IR 5)Trr 反向漏电流 反向恢复时间
6)TJ&Rth(j-c)
Tj 为二极管正常工作的温度范围,Rth(j-c) 热阻
IR/VF:两个参数是相互制约的,VF低,IR就大,相反IR低,则VF 就高 使用的时候注意找个平衡。 3)二极管分类: 1)反向耐压 2)正向压降 高压二极管,低压二极管 low VF 二极管 high VF二极管
通过上面的实际计算,我们可以看到,驱动电阻对信号的上升速度,以及 系统的EMI,效率有影响,电阻增加,开关时间增加,EMI变好,驱动元 器件应力变好,mosfet的效率变差。 当然,对于实际的具体情况,MOSFET 还受其它方面的影响,如多个晶体 并联使用时,高频会产生震荡,故需要加CORE BEAD克服。 关断时,MOSFET 的关断损耗一般很大,故需要缩短关段时间 D807就是 起这样的作用 ,关断时节电容快速放电,为了对驱动的保护,附加电阻 R812限流,但是此时的R812不能过大。 ZD802起稳压作用,同时吸收驱动尖刺波。保证驱动在最佳驱动电压。 一般最佳电压(13V~18V)
3)恢复时间,一般开关行二极管,快恢复二极管,肖特基二极管 4) 其他分类:普通二极管,稳压二极管,发光二极管。
4) 开关电源中二极管的使用: I). 小信号开关管: 如图所示:本例是一个温 度控制模块,在开始的时 刻,由于NTC651的温度 很地,电阻很大,此时经 过分压电阻分压比Vin2小, 比较器输出为低电平, D670截止,此时电压被 钳位在一个定值。当 NTC651受温度影响电阻 变小后,比较器输出高电 压,当电压高于钳压电压 时,D670导通,D669关 闭,此时Vout有NTC651 控制。 二极管的参数选择:由于在回路二极管只是用为简单的小信号开关, 故此类二极管都可以选为常用的LL4148 DIO SW 150mA 100V
)三极管的使用: I) 三极管三种工作状态: a)饱和区 b)放大区
该状态,三极管发射结正偏,集电极正偏。(开关速度快,用做无触点开关 .) 该状态,三极管发射结正偏,集电极反偏。(常用的放大器)
c)截止区。 该状态下,发射接反偏。 II)三极管的连接方式: 1)三极管的连接方式:共射极,共基极,共集电极。 2)一般开关连接方式。
三级管的使用实例:
左图是一个VCC控制线路,输出电 压供IC ,及继电器使用。当光耦元 件动作,Q202自举导通,供给 Q201基极电流,Q201导通。 输出电压等于Q201基极电压,故输 出电压可以通过R202/R203,以及 稳压二极管来调节。
Q管的具体作用,和使用注意事项: 就本例看,设计意图在于: 1)输出稳定可控制电压 2)速度开关 3)足够大的驱动电流。 Q201电压跟随,Q202/ZD201钳压输出 Q202工作于饱和导通,开关速度快 Q201提供足够大的驱动
所以:Q201 40V 1.5A
Mosfet 基本知识
1.Mosfet 认识:
增强和耗尽的主要区别:增强需要一个开启电压点Vgs 耗尽则不需要。 2.Mosfet 的主要参数: 1.Rds(on) 2.Vds 3.Ids 4.Vgs(th) 5.Td(on)/Td(off) 6.Ciss/Coss 7.Rth(j-c) 8.体二极管 导通电阻。 (开通损耗) 最大耐压值 (安全工作最大电压值) 最大电流值 (与作用结温有关) mosfet 的开启电压 开通时间,关断时间 输如/输出结电容 热阻 恢复速度慢,使用时需注意,同步整流时, 需附加快速二极管保护。 (驱动电压) (开关损耗) (影响开关速度)
当Dmin=0.4时: Vrrm=60.7V 当Dmax=0.6时: IF(av)=7*0.6=4.2
选材时需要考虑材料需要留有一定的余量. 故我们选择:ST10100CT肖特基管 Plost=VF*IF(av)=0.6/2*4=1.2 W P=Vrrms*IF(av)*Trr*F。(对于肖特基Trr可以实际测试) 实际使用还必须考虑实际材料的使用温度,散热条件。如果温度过高 可以通过调整管子的最大电流。以何得合理的损耗及温升。 查该材料的data book: VF=0.6V △j=Plost*Rth(j-c)=1.32℃ Tj=Tc+△j 最后实际验证温度,Tc为晶体表面测试实际温度 Rth(j-c)=1.1℃/w
2.高速开关的整流管:
由于使用的是半桥技术,在整个周期内变压器都能提供能量,所以输出电感可以 很小。 1)此二极管用在输出整流侧,故需要用开关速度很快的二极管,减小开关损耗。 P=Vrrms*IF(av)*Trr*F。 2)元件额定参数的选择: 如果:Vout=24V Iout=7A Vrrm=Vout/Dmin+V1 IF(av)=Iout*Dmax 占空比D由负载决定 V1是顺向压降
2)Power lost: P=Pon + Psw Pon=Iav^2*Rds(on)=0.65^2*0.3=0.165W Psw=(Uon*Ton+Uoff*Toff)*F=(380*10*10^-9+100*10*10^-9)*100^3=1.05W 3)测试管子的实际温升温,结合实际电流判定是否处于安全工作区域。 4)Mosfet 驱动问题: 1.由于存在Ciss/Coss 该电容在开,关时需充,放电,所以外加驱动电阻改变 驱动特性。 2.mosfet 的基极需要接下拉电阻. 3.注意mosfet的体二极管,它的恢复速度慢,正向压降高.
3.Mosfet soe(安全工作区)
注意实际的参数的选择需要参考:Safe operating area 1.元件实际的工作最大电压 3.元件的结温 确定元件是否工作在安全工作区 2.最大的导通时间
MOSFET 的驱动 1)作为主要的开关器件,mosfet 的驱动,对整机的效率,EMI,系统稳 定都有很大的关系。 效率表现:元件发热过大, EMI:主频倍频处EMI异常。 系统不稳定:主频抖动,输出纹波紊乱。 2)常见的驱动先路及原理分析:
@Vdd=380V Vgs=0V/13V Id=20.7A Rg=3.6ohm Td(on)=10ns Tr=5ns 若实际取R=5ohm Toff=67ns Tf=4.2ns
则有:Td(on)=11.61ns
I=2400*10^-12*16/11.61*10^-9=3.31A 从这里我们可以看到如果按照我们选取的R=2.2所需要的驱动电流很大, 大的驱动电流对G-D之间的矽氧化物有极大的破坏作用,同时对驱动线 路的电子元件的应力要求也较大,故需要调整驱动电阻R。 如选取R=5ohm则:Td(on)=2.2*5*2240*10^-12/10^-9=24.64ns I=2400*6*10^-3/Td=588mA
该线路是一个boost升压线路, R810,R812/D807,R811/ZD802 &CORE BEAD 组成了典型的驱动 线路。
1.开通过程: 当控制IC 输出高电平时,信号通过R801对Q801节电容Ciss充电. 充电时间:t=2.2R801*Ciss 2.2为由米勒效应引起的时间延时系数 充电电流与驱动电流:I=Ciss*dv/dt data book规格中可以查得 注mosfet 为电压控制型器件,充电电流及为驱动电流。 例如20N60C3 规格有:Ciss=2400pF
设计实例:
Vcc
事例条件:输出功率为200W 效率为80min 最小占空比D=0.4
active PFC Vbuck=385V
分析:半桥线路,可以得出,MOSFET 的最大工作电压为buck电容上的 电压。 如果我们选取元件的最小余量为80% Vds=Vbuck/0.8=481 Iav=P/(η*u)=0.65A 所以我们可以选定为500V Ipeak=Iav/(D*0.8)=2A 6A 的mosfet.
常用半导体知识
------开关电源常用半导体使用 ------开关电源常用半导体使用
王双强 2007/7/26
1)二极体 ) 2)三极管 ) 3)FET体场效应管 ) 体场效应管
二极管
1)二级管的特性: 二极管具有正向导通, 反向截止的特性。 P N 具体:P 为正,N为负。
2)二级管的常用参数: 具体参数请查看相关规格,这里只列出常用设计相关的重要参数: 1)VRRM 反向耐压 2)IF(av) 正向平均电流 (主要额定参数) (主要额定参数) (效率要求,开通损耗,相同额定电压,电 (决定产品的温度特性,IR大高温特性差) (开关损耗)