半导体完整版本.pptVIP

三极管的输出特性曲线输出特性曲线的放大区：输出特性曲线中比较平坦的部分，放大区发射结正偏，集电结反偏，三极管有电流放大作用输出特性曲线的饱和区：纵轴右侧曲线弯曲部分，发射结和集电结都处于正向偏置，iB对iC的影响很小，不成比例输出特性曲线的截止区：输出特性曲线中iB=0的部分，这个区域中，发射结处于反向偏置，有iB=0,iC约等于零三极管的主要参数：直流电流放大系数：交流电流放大倍数：穿透电流ICEO:基极开路时集电极与发射极之间的反向电流一般希望ICEO尽量小些，以减小温度对BJT性能的影响测量电路BJT的极限参数：集电极最大允许电流ICM；反向击穿电压UCEO；集电极最大允许耗散功率PCM为使集电结的结温不超过允许值，规定了集电结最大允许耗散功率。BJT的极限参数：集电极最大允许电流ICM；反向击穿电压UCEO；集电极最大允许耗散功率PCM在输出特性曲线上由集电极最大允许电流ICM；反向击穿电压UCEO；集电极最大允许耗散功率PCM可确定三极管的安全工作区集电极最大允许耗散功率PCM与管子的散热条件和环境温度有关，温度越高PCM值越小。加散热器可提高PCM值三极管安全工作区的示意图*半导体器件半导体器件是电子电路中的核心器件半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。如硅、锗、硒，大多数金属氧化物和硫化物等。半导体在常态下的导电能力非常弱，但在受热、光照、掺杂等条件下，导电能力会有很大增强。纯净的半导体称为本征半导体，通常具有晶体结构晶体的共价键结构如图为硅或锗的二维晶体结构，每个原子最外层的四个价电子分别和相邻的四个原子的价电子形成共价键结构在室温（300K）下，少数被束缚的价电子受热激发获得足够的能量，挣脱共价键的束缚而成为自由电子，同时在原位留下一个空位，称为空穴。自由电子和空穴总是成对出现，称为电子-空穴对。自由电子带负电荷，失去电子的原子成为正离子，好像空穴带正电荷一样。电子-空穴对的形成在外电场作用下，半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。电子和空穴的移动在本征半导体中，一方面产生电子-空穴对，另一方面当一个自由电子和一个空穴相遇复合时形成一个新的共价键。当温度一定时，电子和空穴的产生和复合达到一种动态平衡，电子-空穴对维持一定的浓度。温度升高时，电子-空穴对浓度增大，因此本征半导体的导电性能随温度升高明显增强。电子和空穴的移动在外加电压的作用下，本征半导体中带负电的自由电子参与导电。同时随着空穴的出现，临近共价键中的价电子便可以来填补空穴，从而在该价电子所在的位置又产生新空穴，就像空穴在向电子移动的相反方向移动。因而可用空穴移动产生的电流来代表束缚电子移动所产生的电流。杂质半导体：本征半导体常温下的载流子浓度很低，导电性能很差。其中掺入微量的杂质，会使半导体的导电性能发生显著改变。杂质半导体可分为P（空穴）型和N（电子型）型半导体P型半导体：在硅（或锗）晶体中掺入微量的三价元素，如硼，铟等由于硼等三价元素原子外层只有三个价电子，它与相邻的四个硅原子组成共价键时，因缺少一个价电子而形成一个空位，附近共价键中的价电子会很容易填补这个空位，而在原来价电子处形成一个空穴。P型半导体：在硅（或锗）晶体中掺入微量的三价元素，如硼，铟等由于硼等三价元素原子外层只有三个价电子，它与相邻的四个硅原子组成共价键时，因缺少一个价电子而形成一个空位，附近共价键中的价电子会很容易填补这个空位，而在原来价电子处形成一个空穴。硼等原子因得到一个电子成为负离子，而整个半导体仍呈电中性。在掺入硼等杂质产生空穴的同时，并不产生新的自由电子，但晶体由于热激发会产生少量的电子-空穴对P型半导体中空穴数远大于自由电子数，空穴为多数载流子（多子），自由电子为少数载流子（少子），以空穴导电为主。N型半导体：在硅（或锗）晶体中掺入微量的五价元素，如磷，锑等。由于磷等五价元素原子外层有五个价电子，其中四个分别与相邻的四个硅原子组成共价键，多余的一个价电子很容易成为自由电子。磷等原子因失去一个电子成为正离子，而整个半导体仍呈电中性。N型半导体自由电子数量大幅度增加，远大于由于热激发而产生的空穴的数量，自由电子为多子，空穴为少子。以自由电子导电为主。PN结1.PN结的形成2.PN结的单向导电性在半导体两个不同的区域分别掺入三价和五价杂质元素，在它们的交界处就出现了电子和空穴浓度的差异，N区自由电子浓度很高，而P区内空穴浓度很高，电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度