第5章 半导体器件基础5章 半导体器件基础.pptVIP

5.1 半导体基础知识 5.1.2 杂质半导体 P 型半导体 5.1.3 PN结 1. PN结的形成 2. PN结的单向导电性 (2) PN 结加反向电压（反向偏置） PN结的性质—— PN结的单向导电性 5.2 半导体二极管 5.2.1 二极管的结构和符号 5.2.2 二极管的伏安特性 二极管电路分析举例 5.2.3 稳压二极管 3. 主要参数 稳压二极管---稳压电路分析 5.2.4 二极管的主要参数 5.3. 2 三极管的电流放大原理 1. 三极管放大的外部条件 2. 各电极电流关系及电流放大作用 5.3.3 三极管的共射特性曲线 1. 输入特性 2. 输出特性 5.3.4 三极管的主要参数 1. 电流放大系数? ， （2）若负载电阻变化范围为1.5 k? ~4 k? 假设稳压管能够稳压，则 当RL=1.5 k? , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3mA 当RL=4 k? , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5 mA 仍然满足IZmin ≤ IZ ≤ IZmax 所以假设正确，电路能稳压 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 其他二极管：光电二极管 反向电流随光照强度的增加而上升。 I U 照度增加 符号 发光二极管 有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似，正向电压较一般二极管高，电流为几 ~ 几十mA 光电二极管 发光二极管 1. 最大整流电流 IF 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压UR 是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。 3. 反向电流IR 指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差。IR受温度影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。 半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。 两种类型的三极管 发射结(Je) 集电结(Jc) 基极，用B或b表示（Base） 发射极，用E或e 表示（Emitter）； 集电极，用C或c 表示（Collector）。 发射区 集电区 基区 三极管符号 5.3 半导体三极管 5.3.1 基本结构 N N P 基极 发射极 集电极 NPN型 B E C B E C PNP型 P P N 基极 发射极 集电极 符号： B E C IB IE IC B E C IB IE IC NPN型三极管 PNP型三极管 基区：最薄， 掺杂浓度最低 发射区：掺 杂浓度最高 发射结 集电结 B E C N N P 基极 发射极 集电极 结构特点： 集电区： 面积最大 B E C N N P EB RB EC RC 发射结正偏、集电结反偏 PNP 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 从电位的角度看： NPN 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 结论: 1）三电极电流关系 IC/Ib近似等于一个常数 2） IE = IB + IC，IC ?? IB ， IC ? IE 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是CCCS器件。 3.三极管内部载流子的运动规律 B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 　进入P 区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE ，多数扩散到集电结。 从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 3. 三极管内部载流子的运动规律 IC = ICE+ICBO ? ICE IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO IB = IBE- ICBO