模电半导体器件总结201281178—电1213—郭琳琳最终版.docx

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1、半导体器件的知识点总结1·半导体的电阻率为为10-3～109Ω⋅cm。典型的半导体有硅、锗以及砷化镓等。2·本征半导体：化学成分纯净、具有晶体结构的半导体材料。单晶体形态；有两种载流子；特点：自由电子浓度=空穴浓度；温度稳定性差：温度越高，自由电子的浓度越大；载流子浓度低：在室温下，硅原子的离子化率为十亿分之一；导电性差：本征硅的导电性接近于绝缘体；杂质半导体：掺入杂质后的本征半导体称为杂质半导体；半导体N型（电子型半导体）：掺入五价元素，自由电子为多子，由掺杂形成；空穴为少子，由热激发形成种类P型（空穴型半导体）:掺入三价元素，空穴是多子，由

2、掺杂形成；自由电子是少子，由热激发形成；注意：（1）电子带负电，空穴带正电；（2）少子浓度与温度有关，多子浓度与掺杂浓度有关；（3）杂质半导体中多子和少子移动都能形成电流，但是由于数量关系，起导电作用的主要是多子，近似认为多子与杂质浓度相等。（4）在一定温度下，本征半导体因本征激发而产生自由电子和空穴，故其有一定的导电能力。（5）本征半导体的导电能力主要由温度决定；杂质半导体的导电能力主要由所参杂质决定。（6）半导体的导电能力与温度、光强、杂质浓度和材料有关。3·PN结(1)PN结的形成：浓度差多子的扩散运动杂质离子形成空间区域电荷空间电荷区形

3、成内电场内电场使少子漂移多子扩散（2）PN结的单向导电性：PN结正偏时，电阻很小，PN结导通PN结反偏时，电阻很大，PN结截止反向饱和电流：在一定温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加电压的大小无关，这个电流称为反向饱和电流。4·PN结的电容效应势垒电容Cb决定因素扩散电容Cd小结：（1）PN结的结电容Cj=Cb+Cd;(2)势垒电容和扩散电容均是非线性电容；（3）Cb,Cd一般都很小，几pF~几百pF，与截面积有关;(4)Cb,Cd的大小并不固定，与外加电压有关。（5）对低频信号呈现很大的容抗

4、。其作用可以忽略不计。5·半导体二极管（1）二极管的数学分析模型：（2）0Vth时，开始出现正向电流，并按指数规律(V>0)增长硅二极管的开启电压为0.5V左右，锗二极管的开启电压为0.1V左右。（3）VBR

5、极管（3）发光二极管（4）肖特基二极管（5）齐纳二极管7·双极结型三极管（BJT）（1）放大条件内部条件：三区的掺杂浓度不同外部条件：发射结正偏，集电结反偏电位关系：NPN型，Vc>Vb>VePNP型，Vc

6、极，用CC表示共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示（4）三极管的电流关系与放大系数①IE=IB+IC②共基极直流电流放大倍数③共发射极直流电流放大倍数（5）BJT特性曲线①输入特性曲线：（共发射极）IB=f(CBE)

7、VCE=常数②输出特性曲线：IC=f(VCE)

8、IB=常数输出特性曲线可以分为三个区域：饱和区——VCE<0.7V，发射结正偏，集电结反偏。放大区——发射结正偏，集电结反偏且反偏电压大于0.7V.截止区——发射结反偏，集电结反偏。8·场效应管（1）定义：场效应管（简称FET）是一种电压控制器件。工作时只有一种载流子参与导电，因

9、此它是单极型器件。（2）种类：结型场效应管（JFET）绝缘栅场效应管（MOSFET）(3)优点：输入阻抗高；内部噪声小，温度稳定性好；易集成，工作频率高，功耗低；绝缘栅型场效应管（1）栅极处于绝缘状态的场效应管，输入阻抗很大，目前管饭应用的是二氧化硅为绝缘层的绝缘栅场效应管，称为金属氧化物半导体场效应管。（2）增强型N沟道种类耗尽型N沟道增强型P沟道耗尽型P沟道（3）结构N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层二氧化硅薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出两个电极：一个是漏极D，

10、相当于BJT的集电极C；另一个是源极相当于BJT的发射极E。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G，相当于BJT的基极B。P型半导体称为衬底