电工电子技术及应用 作者 全安 第7章半导体器件.pptVIP

7.1 半导体二极管及应用 7.2 半导体三极管及应用 7.3 场效应晶体管 7.3 场效应晶体管 N沟道增强型绝缘栅场效应管导电沟道的形成 G D S N+ N+ P 当 UGS = 0 ，DS 间为两个背对背的 PN 结；UDS之间加上电压也不会在D、S间形成电流ID,即ID≈0。 源极S 栅极G 漏极D UGS=0 衬底B B 7.3.2 场效应晶体管的工作原理 7.3 场效应晶体管 G D S N+ N+ P UGS UDS ID 当 0 UGS UTH开启电压)时，GB 间的垂 直电场吸引 P 区中电子形成离子区(耗尽层)，但负离子不能导电。 当 UGS＞UTH（开启电压）时，衬底中电子被吸引到表面，形成N型导电沟道，在UDS的作用下形成ID。 结论 截止： UGS = 0 或UGS UTH 导通： UGS＞UTH 7.3 场效应晶体管 （1）跨导gm （2）开启电压UTH或夹断电压UGS（off） （3）饱和漏电流IDS （4）栅源击穿电压U(BR)GS （5）漏源击穿电压U(BR)DS （6）最大耗散功率PDM 7.3.3 场效应晶体管的主要参数 7.3 场效应晶体管 场效应晶体管与晶体管比较，有以下特点： （1）是电压控制方式，即UGS控制ID。 （2）输入电阻很大，MOS管一般在(108~1015)Ω之间。 （3）工作时噪声小，热稳定性好，抗辐射能力强。 （4）制作工艺筒单，易于集成化。 7.3.4 场效应晶体管的特点 7.3 场效应晶体管 （1）场效应晶体管不使用时，须将三个电极短接在一起，以免静电的作用造成管子损坏。 （2）焊接VMOS管时，应将电烙铁接地，以免感应击穿。 （3）在使用场效应晶体管时，要注意UDS、UGS和PDM等不要超过规定的最大允许值。 7.3.5 场效应晶体管使用中的注意事项 主编 全安 课件制作 沈阳铁路机械学校 全安 * * * * 第7章 半导体器件 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 7.1 半导体二极管及应用 了解PN结单向导电特性。 掌握二极管的伏安特性和主要参数。 学会二极管的简单检测。 7.1 半导体二极管及应用 1. 半导体 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。 常用的半导体有硅Si和锗Ge等。 半导体材料的特性： 纯净半导体的导电能力很差； 温度升高——导电能力增强； 光照增强——导电能力增强； 掺入少量杂质——导电能力增强。 7.1.1 半导体及PN结 7.1 半导体二极管及应用 2. P型半导体和N型半导体 在硅或锗中掺入微量不同元素后，得到两种特性不同的半导体。 以正电荷（空穴）导电为主的半导体称为P型半导体； 以负电荷（自由电子）导电为主的半导体称为N型半导体。 Si Si Si Si B– 硼原子 空穴 Si Si Si Si p+ 自由电子 磷原子 P型半导体 N型半导体 7.1 半导体二极管及应用 3. PN结 将P型半导体和N型半导体利用特殊工艺结合在一起，在它们的交界面上就会形成一个很薄的区域称为PN结。 PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。 PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。 PN结具有单向导电特性。 7.1 半导体二极管及应用 1. 二极管结构和符号 a)外形 b)内部结构 c)符号 7.1.2 二极管结构及其特性 7.1 半导体二极管及应用 2. 二极管的单向导电特性 （a）正极电位＞负极电位，二极管导通； （b）正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。 7.1 半导体二极管及应用 二极管的伏安特性： 指二极管两端的电压和流过的电流之间的关系曲线。 测试电路：如图所示。 7.1.3 二极管的伏安特性 7.1 半导体二极管及应用 硅管0.5V 锗管0.2V 反向击穿 电压U(BR) 导通压降 外加电压大于死区电压二极管才能导通。 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。 正向特性 反向特性 硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V U I 死区电压 反向电流在一 定电压范围内 保持常数。 二极管的伏安特性曲线 7.1 半导体二极管及应用 7.1.4 二极管的主要参数 (1)最大整流电流IFM：在一定的温度下，二极管长期工作所允许流过的最大正向电流的平均值。使用时若超过此值，会导致二极管过热而损坏。 (2) 最高