《半导体元件zxm》PPT课件

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1、哈尔滨工业大学电工学教研室第11章常用半导体器件返回11.1半导体的导电特性11.2PN结11.3半导体二极管11.4稳压管11.5半导体三极管目录返回电工和电子科学技术发展史一、电学的早期发展1.摩擦电研究，人物：迪费、马森布罗克、富兰克林。2．流电研究，人物；伽伐尼、伏打。3．静电的定量研究，人物：卡文迪许、库仑。二、19世纪的电磁学1．电流的磁效应，人物：奥斯特、安培。2．欧姆定律，人物：欧姆。3．法拉第的电磁感应定律，人物：法拉第。4．电磁理论之集大成——麦克斯韦，人物：麦克斯韦。5．电

2、磁波的实验发现，人物：赫兹。三、电力革命与电气时代（第二次工业技术革命）1．电动机与发电机，人物：皮克希、惠斯通、西门子。2．发电站与远距输电，人物：德波里。3电灯、电影，人物：爱迪生。4．电报，人物：亨利、莫尔斯。5．电话，人物：贝尔。6．无线电，人物：马可尼、波波夫。四、电子技术与信息时代（第三次工业技术革命(第三次浪潮)1．电子管、晶体管和集成电路，人物：弗莱明、德福雷斯特、肖克莱、基尔比。2．无线广播，人物：费森登。3．电视，人物：尼普科、兹沃里金。4．电子计算机，人物：巴比奇、莫克莱、

3、冯·诺意曼。模拟电子技术简介电子二极管和三极管在20世纪头几年相继问世。真空电子二极管的发明使人类打开了电子文明的大门，而电子三极管的发明及其放大原理的发现，标志着人类科技史进入了一个新的时代：电子时代。发展史1904年，英国人弗莱明发明真空电子二极管。1906年，美国人德弗雷斯特发明电子三极管，并在研究中发现，三极管可以通过级联使放大倍数大增，这使得三极管的实用价值大大提高，从而促成了无线电通信技术的迅速发展。1945年，二次世界大战刚结束，贝尔实验室成立了一个固体物理研究组，主要成员有：物理

4、学家肖克利、布拉顿、巴丁，还有一些电子线路专家、物理化学家、冶金学家的参与，在大家的共同努力下，终于在1947午12月23日研制成功了以锗为材料的第一只晶体管。并于1956年肖克利、布拉顿、巴丁共同获得诺贝尔物理学奖。1958年美国科学家基尔比在德州仪器半导体实验室发明的集成电路改变了整个电子世界，标志着微电子时代的到来。仙童公司的创始人之一高登.摩尔于1965年对微电子技术的发展做了一个预言。他认为，每过16个月．集成电路的价格降低一半而性能增加一倍。这就是著名的摩尔定律。集成电路由小规模、中

5、规模，70年代发展到大规模集成电路，超大规模集成电路，日前已开始向巨大规模集成电路进军，今天的集成电路面积可达400—500mm2，线宽可达0.2，集成电路存储器芯片能存储一部百科全书。集成电路从20世纪50年代末出现至今，其发展速度之快，对社会生产、生活的影响之大是人们始料未及的，以集成电路为核心的微电子技术已经渗透到现代通信、信息技术、计算机、医疗、能源、交通、自动化、教育传播等各个方面，尤其是对现代电子和信息技术的发展起了巨大的作用。IC卡、电子表、录音机、DVD、MP3、电视机、电子玩具

6、、电子游戏、计算机、手机、机器人、互联网等，进入人们的生活。MEMS是英文Micro Electron Mechanical systems的缩写，即微电子机械系统。微电子机械系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术（micro/nanotechnology）基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。模拟电子电路初步模拟电子电路就是处理模拟信号的电子电路。模拟电路中的电信号称模拟信号，它与变换成电信号前的信息信号在波形上几乎“一模一样”，所以称模拟信

7、号。模拟信号在时间上是连续的(不间断)，数值幅度大小也是连续不间断变化的信号(传统的音频信号、视频信号都是这种信号)。模拟电子电路通常由一些电阻、电容和电感和一些半导体器件所组成，所以在讨论和介绍模拟电子电路之前，先介绍一下一些常用的半导体器件。11.1半导体的导电特性物质按导电能力来分：1）导体：电阻率2)绝缘体：电阻率3)半导体：电阻率11.1半导体的导电特性半导体：导电能力介乎于导体和绝缘体之间的物质。半导体特性：热敏特性、光敏特性、掺杂特性返回半导体的种类本征半导体就是完全纯净的半导体。

8、杂质半导体在本征半导体中掺杂其它的微量元素。本征半导体就是完全纯净的半导体。应用最多的本征半导体为锗和硅，它们各有四个价电子，都是四价元素.硅的原子结构返回几个常用名词1.价电子：最外层电子（四个价电子，是四价元素）。2.惯性核：除价电子以外的原子及原子核。3.共价键：相邻的两原子，各出一个价电子，构成共用的电子对，形成共价键结构。4.自由电子：获得一定的能量（高温或光照）后，共价键中的电子即可挣脱共价键的束缚，成为自由电子。5.空穴：在电子挣脱共价键的束缚成为自由电子后，共价键中留下一个空穴，