《半导体器件 》ppt课件

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1、第五章半导体器件半导体基本知识半导体二极管半导体三极管场效应晶体管云南大学软件学院§5.1.1P型半导体和N型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4共价键价电子+5+3自由电子空穴N型半导体：含有较多带负电的自由电子P型半导体：含有较多带正电的空穴§5.1.2PN结及其单向导电特性将P型半导体和N型半导体结合在一起，在结合处即形成了一个PN结。PN电流持续增加使得PN结烧坏反向饱和电流反向击穿电压死区电压正向导通电压§5.2半导体二极管二极管的结构阳极阴极电流方向二极管的伏安特性曲线Si管Ge管例1：已

2、知输入电压波形，画出输出电压波形解：分析二极管电路时，可以假设二极管为理想的，即正向导通电压为0.+-+-稳压管稳压管是一种特殊的二极管，它在反向击穿时不但不会被烧坏，还可以将端电压保持在一个固定的范围之内。阳极阴极接电源正极接电源负极稳定电压稳定电流最大耗散功率~~例3：如图稳压管电路，分别求解：（1）+-断开稳压管支路，则有+-此时稳压管处于反向击穿状态，即稳压状态，使得（2）断开稳压管支路，则有此时稳压管处于截止状态，§5.3半导体三极管（简称BJT）NPN集电区基区发射区集电结基极b发射结集电极c发

3、射极eSi管多为NPN型cebGe管多为PNP型PNPbcecebNPNbceBJT的放大原理和电流关系在BJT上加一定电压，使得发射结正偏，集电结反偏对于NPN型BJT，即bce如上图，选择电阻、的值使得则各电流的关系为各电流变化量的关系为通常，因此二者均用来表示，称为BJT的电流放大系数的值在几十到几百之间BJT的特性曲线常用的BJT特性曲线有输入曲线和输出曲线。+-+-将BJT接成如右的电路。输入特性曲线输出特性曲线饱和区截止区过损耗区放大区UCE=0UCE>=1均用来表示。BJT的主要参数直流电流放

4、大系数交流电流放大系数通常因此二者可以混用，直流电流放大系数交流电流放大系数同样，二者均用来表示。与的关系：§5.3场效应晶体管（简称FET）结型场效应管（JFET）N沟道JFETP沟道JFET绝缘栅场效应管（IGFET）目前常用的IGFET是以二氧化硅为绝缘层的金属—氧化物—半导体型场效应管，简称MOS管。MOS管N沟道增强型MOS（增强型NMOS）P沟道增强型MOS（增强型PMOS）N沟道耗尽型MOS（耗尽型NMOS）P沟道耗尽型MOS（耗尽型PMOS）FET的输出特性（以N沟道JFET为例）+--++

5、-GSDBCENPN型BJTN沟道JFET饱和区截止区过损耗区放大区可变电阻区截止区击穿区恒流区FET的输出特性（以N沟道MOS为例）+-GSD耗尽型NMOS+-+-GSD增强型NMOSBBFET与BJT的比较BJT是输入电流控制输出电流FET是输入电压控制输出电流与BJT相比，FET具有以下优点：功耗较小噪声系数较小制作工艺简单，芯片面积小FET的这些优点，使得它在大规模集成电路中取代了BJT。习题五47（b）（e）13（2）（3）