第一讲绪论与半导体基础知识.pptVIP

§1-2 PN结原理 相关概念： 空间电荷区、 势垒、 正偏、反偏 PN结的形成 PN结的单向导电性 PN结的电容效应 主要内容： 势垒电容、扩散电容 反向饱和电流、 在一块半导体基片上，通过扩散工艺，将半导体的一侧掺成P型半导体，另一侧掺成N型半导体，在两者的交界面处将会形成一个“PN结”，PN结是半导体器件的基本结构单元。 P N ? ? ? ? ? ? 一、PN结的形成 P区空穴浓度远远高于N区 N区电子浓度远远高于P区 P N ? ? ? ? ? ? 1、多子的扩散运动 P N ? ? ? ? ? ? 在N型和P型半导体的界面两侧，电子和空穴的浓度相差悬殊，导致载流子的扩散运动。 N区中的电子 ? 向P区扩散 ? 在N区留下正离子 P区中的空穴 ? 向N区扩散 ? 在P区留下负离子 伴随着扩散和复合运动的进行，在P、N型半导体的界面附近载流子浓度下降，形成了一个带电的空间电荷区。 空间电荷区 空间电荷区中缺少能够自由移动的载流子，所以也称为耗尽层。 绪 论 电子技术的发展简史 模拟与数字的关系－－“为什么学” 课程的特点－－“怎么学” 课程的考核方式－－“怎么考” 参考书目与课程资源 电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术。 一、电子技术的发展简史 现在的世界，电子技术无处不在 电子技术的应用 一、电子技术的发展简史 1906年，电子管的发明拉开了现代电子学的序幕，它的诞生为通讯、广播、电视等技术的发展铺平了道路，计算机的历史也由此跨入新纪元。1947年，世界上第一个晶体管诞生了，它的发明给现代电子技术带来了革命性的变化。1958年，杰克.基尔发明了的一块锗集成电路，1959年，罗伯特.诺伊斯发明了世界上的一块硅集成电路，集成电路的发明开创了电子器件微型化的新纪元。 不久的将来，量子器件和以分子（原子）为基础的纳米电子学将成为集成电路技术领域的研究热点。智能计算机、光子计算机、生物芯片、微机电系统将离我们的现实生活不远。 集成电路自发明以来，就一直以惊人的速度发展。戈登.摩尔曾预言，芯片上集成的晶体管数量将每两年翻一番，这就是著名的摩尔定律。摩尔的预言当时听起来象是科幻小说，但是令人惊奇的是该预言竟然40多年来一直有效而准确。计算机从庞然大物变成多数人不可或缺的便携工具，集成电路带动的新技术给社会带来了翻天覆地的变化。 二、模拟与数字的关系－－“为什么要学” 1、电子电路中信号的分类 数字信号： 离散性 时间离散： 数值离散: 数值的变化总是发生在离散的瞬间。 只有0和1两种值。 数字电路－处理数字信号 模拟信号： t u 连续性 时间、数值都连续： 任何瞬间、任何值都是有意义的。 实际中大多数物理量为连续的模拟信号。 模拟电路－处理模拟信号 t u 1 0 0 0 1 1 0 1 2、数字时代模拟也精彩，模拟有其不可取代性 但是，即便数字系统的性能再优异，如果没有模拟组件的搭配，就无法充分发挥数字系统的性能优势，甚至也不能构成完整的数字产品。在数字系统中，模拟电路一直忠实地执行着将现实世界中的声、光、电、力等模拟信号转换为数字世界可以处理的“0”和“1”等数字信号，并在经过一定的信号处理流程后，又将这些数字信号转换为能够被现实世界中的用户接受和理解的模拟信号。 21世纪信息化时代的今天，人们进入“数字时代”。近年来，一件件具有开创性甚或是颠覆性的数字消费产品不断冲击着业界的神经和消费者的眼球。于是有人产生了“模拟技术迟早会被数字技术取代”的错误认知。 三、课程的特点－－“怎么学” 1、课程特点：工程性、实践性很强 （1）实际工程需要证明其可行性，强调定性分析。 （2）实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许 存在一定的误差范围，定量分析为“近似估算”。 （3）注重实践：掌握常用电子仪器的使用方法；电子电路的测试方法； 故障的判断与排除方法； EDA软件的应用方法。 2、怎么学 (1) 重点掌握“基本概念”、“基本电路”和“基本分析方法” (2) 学会全面、辨正地分析模拟电子电路中的问题 (3) 注意《电路分析》中的基本定理、定律在模拟电子电路分 析中的应用。 四、课程的考查方式－－“怎么考” 1、会看：读图、定性分析 学完本课程要达成什么目标？ 2、会算：读图、定量估算 分析问题的能力 3、会选：电路形式、器件、参数 4、会调：仪器使用、测试方法、故障诊断、EDA 解决问题的能力 综合应用所学知识的能力 考试方式：期末闭卷考试 五、参考书目与课程资源 1、康华光．电子技术基础—模拟部分（第四版）． 高等教育出版社，2006 2、杨素行．模拟电子技术基础简明教程（第三版）． 高等教育出版