第1章 半导体器件.ppt

电 子 技 术 主讲人：王艳新 实训楼1443电工教研室 电话电子元件发展过程 1883 年美国发明家爱迪生发现了热电子效应 电子元件发展过程 二、三十年代是电子管、真空管时期 四十年代末（ 1948年）贝尔实验室成功研制了具有放大能力的晶体管 电子元件发展过程 1958年，美国人提出了用半导体制作全部电路的集成电路化方案 1.1.2 杂质半导体（N型和 P 型半导体） 1.1.2 N型半导体和 P 型半导体 1.1.3 PN结的形成 1.1.3 PN结的单向导电性 2. PN 结加反向电压（反向偏置） 2. PN 结加反向电压（反向偏置） 1.2 半导体二极管 1.2.1 基本类型和结构 1.2.2 伏安特性 1.2.3 主要参数 1.2.4二极管应用(整流、限幅、检波、开关元件等） 1.3 稳压管 3. 主要参数 稳压管与二极管的区别： 稳压管的反向特性比二极管陡。 1.4 半导体三极管 1.4.1 基本结构 1. 4. 2 电流放大条件和原理 1. 三极管放大的条件（内因——内部结构特点，外因——发射结正偏、集电结反偏） 2. 各电极电流关系及电流放大作用 1.4.3 特性曲线 1. 输入特性 2. 输出特性 2. 输出特性 截止区 (3) 饱和区 1.4.4 主要参数 1. 电流放大系数，? 本章小节 (1) 稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。 (3) 动态电阻 (2) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM（必须加限流电阻） (4) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM rZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。 稳压管的反向击穿电压比二极管小。 稳压管的击穿是电击穿（可逆） 二极管的击穿是热击穿（不可逆） 例： ui 6V，二极管导通，uo = 6V ui -6V，二极管导通，uo = -6V -6V ui 6V，稳压管起不到稳压作用 ，uo = ui ui =12sinωtV， 双向稳压管的稳定电压UZ=±6V，它们的正向压降UD=0V，求 uo 波形？ 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 发射区向基区注入载流子； 基区传递和控制载流子； 集电区收集载流子 B E C N N P EB RB EC RC 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 IE = IB + IC 2） IC ?? IB ， IC ? IE 3） ? IC ?? ? IB 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。 + UBE ? IC IE IB C T E B ? ? ? ? + UCE ? (a) NPN 型晶体管； + UBE ? IB IE IC C T E B ? ? ? ? + UCE ? 电流方向和发射结与集电结的极性 (4) 要使晶体管起放大作用，发射结必须正向 偏置，集电结必须反向偏置。 (b) PNP 型晶体管 VCVBVE VCVBVE 例：一个三极管接在电路中，现测得其管脚的电位如下： 请判断此三极管的类型、材料和三个管脚。 10 2 2.7 电位/V 3 2 1 管脚 解：102.72 ， 1号管脚为基极——B 2.7－2＝0.7V ， 2号管脚为发射极——E，