第5章02 半导体器件基础

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1、Lesson22第22讲15.3晶体三极管外观结构和分类频率：高频管、低频管功率：材料：小、中、大功率管硅管、锗管类型：NPN型、PNP型晶体三极管(半导体三极管/双极型晶体管):具有电流放大功能分类：25.3.1三极管的结构三极管的结构以NPN硅管为例。剖面图(NPN)NecNPb二氧化硅e发射极，b基极，c集电极。集电区基区发射区3三极管结构示意图和符号(a)NPN型ecb符号集电区集电结基区发射结发射区集电极c基极b发射极eNNP4集电区集电结基区发射结发射区集电极c发射极e基极bcbe符号NNPPN三极管结构示意图和

2、符号(b)PNP型5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BECNNP基极发射极集电极结构特点：集电区：面积最大6三极管的基本接法共集电极接法：集电极作为公共端；共基极接法：基极作为公共端。共发射极接法：发射极作为公共端；75.3.2三极管的电流放大原理以NPN型三极管为例讨论三极管中的两个PN结cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备放大作用8三极管内部结构要求：NNPebcNNNPPP1.发射区高掺杂。2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而

3、且掺杂较少。三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电结面积大。9becRcRb三极管中载流子运动过程IEIB1.发射发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区—形成发射极电流IE(基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。2.复合和扩散电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流Ibn。多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。图三极管中载流子的运动10becIEIBRcRb三极管中载流子运动过程3.收集集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流Ic

4、n。IC另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBO图三极管中载流子的运动11BECNNPVEERBVCCIEIBnICnICBOICIB2.三极管的电流分配关系IC=ICn＋ICBOIB=IBn－ICBOIE=ICn＋IBn=ICn＋ICBO+IBn－ICBO=IC＋IB得：共发射极电流放大系数:125.3.3晶体管共射特性曲线发射极是输入回路、输出回路的公共端1.共发射极电路输入回路输出回路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++131.输入特性特

5、点:非线性死区电压：硅管0.5V，锗管0.2V。IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE＝0VOUCE1V142.输出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大区输出特性曲线通常分三个工作区：放大、饱和、截止(1)放大区在放大区有IC=IB，也称为线性区，具有恒流特性。在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。15IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截

6、止区IB<0以下区域为截止区，有IC0。在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。饱和区截止区（3）饱和区发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。当UCEUBE时，晶体管工作于饱和状态。在饱和区，IBIC，16小结：输出特性三个区域的特点:(1)放大区BE结正偏，BC结反偏，IC=IB,且IC=IB(2)饱和区BE结正偏，BC结正偏，即UCEUBE，IB>IC(3)截止区UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO0,BE结反偏，BC结反偏。17测量三极管三个电极对地电位，试判断

7、三极管的工作状态。放大截止饱和-+正偏反偏-++-正偏反偏+-放大Vc>Vb>Ve放大Vc

8、.5mA；在Q2点IB=60A,IC=2.3mA。求电流放大系数在以后的计算中，一般作近似处理：=。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q1Q2在Q1点，有由Q1和Q2点，得211.集-基极反向截止电流ICBOICBO是由少数载