第三章二极管及其基本电路解说.pptVIP

半导体集成电路的出现与发展 半导体集成电路的出现和发展经历了以下过程： 1947～1948年，晶体管的发明 1946年1月，Bell实验室正式成立半导体研究小组：W.Schokley，J. Bardeen、W. H. Brattain Bardeen提出了表面态理论， Schokley给出了实现放大器的基本设想，Brattain设计了实验； 1947年12月23日，第一次观测到了具有放大作用的晶体管； 半导体集成电路的出现与发展 半导体集成电路的出现和发展经历了以下过程： 1） 1947～1948年，晶体管的发明 2）1958年，集成电路的发明 1952年5月，英国科学家G. W. A. Dummer第一次提出了集成电路的设想。 1958年以德克萨斯仪器公司（TI）的科学家基尔比(Clair Kilby)和仙童公司Robert Noyce的研究小组分别研制出了世界上第一块集成电路，并于1959年公布了该结果。 集成电路的发明 半导体集成电路的出现与发展 半导体集成电路的出现和发展经历了以下过程： 1） 1947～1948年，晶体管的发明 2） 1958年，集成电路的发明 3） 1959年，平面工艺的发明 半导体集成电路的出现与发展 半导体集成电路的出现和发展经历了以下过程： 1） 1947～1948年，晶体管的发明 2） 1958年，集成电路的发明 3） 1959年，平面工艺的发明 4） 1960年，成功制造了第一块MOS集成电路。 后人对摩尔定律加以扩展，即集成电路的发展： 工艺每三年升级一代（代的定义为4倍能力，2年/代至3年/代）； 集成度每三年翻二番； 特征线宽约缩小30％左右； 逻辑电路（以CPU为代表）的工作频率提高约30％ (3) 平面型二极管 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。 (2) 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 (b)面接触型 (c)平面型 (4) 二极管的代表符号 3.3.2 二极管的伏安特性 二极管的伏安特性曲线可用下式表示 硅二极管2CP10的V-I 特性 锗二极管2AP15的V-I 特性 正向特性 反向特性 反向击穿特性 3.3.3 二极管的参数 (1) 最大整流电流IF (2) 反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM (3) 反向电流IR (4) 正向压降VF (5) 极间电容CJ（CB、 CD ） 3.4 二极管基本电路及其分析方法 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 3.4.2 应用举例 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 1. 理想模型 3. 折线模型 2. 恒压降模型 4. 小信号模型 二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。 即 根据 得Q点处的微变电导 则 常温下（T=300K） 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 3.4.2 应用举例 1. 二极管的静态工作情况分析 例题3.4.3 理想模型 （R=10k?） （1）VDD=10V 时 恒压模型 （硅二极管典型值） 折线模型 （硅二极管典型值） 设 （2）VDD=1V 时 （自看） * 3.1 半导体的基本知识 3.3 半导体二极管 3.4 二极管基本电路及其分析方法 3.5 特殊二极管 3.3 PN结的形成及特性 1947年12月23日 第一个点接触式NPN Ge晶体管 发明者： W. Schokley J. Bardeen W. Brattain 晶体管的三位发明人：巴丁、肖克莱、布拉顿 1958年世界上第一块集成电路：锗衬底上形成台面双极晶体管和电阻，总共12个器件，用超声焊接引线将器件连起来。 获得2000年Nobel物理奖 1959年7月， 美国Fairchild 公司的Noyce发明第一块单片集成电路，利用二氧化硅膜制成平面晶体管，并用淀积在二氧化硅膜上的、和二氧化硅膜密接在一起的导电膜作为元器件间的电连接(布线)。这是单片集成电路的雏形，是与现在的硅集成电路直接有关的发明。由此，将平面技术、照相腐蚀和布线技术组合起来，获得大量生产集成电路的可能性。 集成电路发展的特点 不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力 摩尔定律： --- Min. transistor feature size decreases by 0.7X every three years --- True for at least 30 years! (Intel公司前董事长Gordon Moore首次于1965提出) 3.1 半导体的基本知识 3.1.1 半导体材料 3.1.2 半导体的共