电工和电子7到14章教案.pptVIP

IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此区域中UCE?UBE ,集电结正偏，?IBIC，UCE?0.3V称为饱和区。 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此区域中 : IB=0, IC=ICEO , UBE死区电压 称为截止区。 ·输出特性三个区域的特点： 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC = ? IB , ?IC = ? ? IB (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCE ?UBE ， ? IB IC，UCE ? 0.3V (3) 截止区： UBE 死区电压， IB = 0 ， IC=ICEO ?0 例1： ? =50，UCC =12V， RB =70k?， RC =6k? 当UB = -2V，2V，5V时， 晶体管工作于何种状态？ 解：① UB =-2V时： IB = 0 ， IC = 0 晶体管工工作于截止区 ② UB =2V时： IC最大饱和电流： IC UCE IB UCC RB UB C B E RC UBE ICICmax ，工作于放大状态 例1： ? =50，UCC =12V， RB =70k?， RC =6k? 当UB = -2V，2V，5V时， 晶体管工作于何种状态？ IC UCE IB UCC RB UB C B E RC UBE ③ UB =5V时: 晶体管工作于饱和状态，此时IC ≠?IB 。 * ·导体：自然界中很容易导电的物质称为导体， 金属一般都是导体。 ·绝缘体：几乎不导电的物质，称为绝缘体， 如橡皮、陶瓷、塑料等。 ·半导体：导电性处于导体和绝缘体之间的物质， 称为半导体，如锗、硅、砷化镓等。 7.1 半导体的基本知识 第7章 半导体器件 7.1.1 本征半导体 Ge Si ·锗和硅都是四价元素，最外层都是四个电子。 ·本征半导体 — 完全纯净的、具有晶体结构的 半导体。（99.9999999﹪） +4 简化表示 +4表示除价电子以外的部分 ·半导体晶体中，相邻原子之间以共价键结合。 每个原子的最外层均是八个电子，形成稳定结构。 共价键共 用电子对 +4 +4 +4 +4 硅和锗的共价键结构 ·共价键中的电子称束缚 电子，束缚电子不导电。 ·常温下束缚电子很难成 为自由电子，因此本征 半导体的导电能力很弱。 +4 +4 +4 +4 自由电子 空穴 束缚电子 ·常温下，一些价电子获得足够的能量，成为自由 电子 (称热激发)， 同时共价键上留下一个空位， 称为空穴。 ·本征半导体中自由电子和空穴的数量相等。 ·在力的作用下，空穴能吸引附近的电子来填补， 这相当于空穴的迁移，空穴的迁移相当于正电荷 的移动，因此可以认为空穴是载流子。 ·本征半导体中存在数量相等的两种载流子， 即自由电子和空穴。 ·半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 温度越高，载流子的浓度越高，本征半导体的 导电能力越强 。 ·半导体的特点: 温度对半导体性能的影响很大。 7.1.2 杂质半导体 ·在本征半导体中掺入微量的某些杂质，会使半导体 的导电性能显著提高。原因是掺杂使半导体的某种 载流子浓度大大增加。 1.N 型半导体 ·在本征半导体中掺入少量的 五价元素磷，晶体中的某些 半导体原子被杂质取代。 +4 +4 +5 +4 磷原子 多余电子 · 磷原子最外层有五个价电子， 四个与相邻的半导体原子形 成共价键，多出的一个电子， 很容易激发成为自由电子。 ·N型半导体中，掺杂形成的自由电子是热激发的 ( 103～104 )倍；自由电子数量大大多于空穴数量。 自由电子称多数载流子（多子），空穴称少数载 流子（少子）； N型半导体主要靠电子导电。 2. P 型半导体 空穴 硼原子 +4 +4 +3 +4 ·在本征半导体中掺入少量 的三价元素硼，硼原子的 最外层有三个价电子，与 相邻的半导体原子形成共 价键时，产生一个空穴。 (不产生自由电子) 7.2 PN 结及及其单向导电性 ·在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体 和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的