电子元器件特性与应用

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1、電子元器件特性及應用測試技朮中心CE培訓教材學習目標學習目標：在學完本課程後，學員能…(這裡請參考ABCD學習目標的寫法)列出ooxxooxx描述ooxxooxx說明ooxxooxx指出ooxxooxx學完後跟工作的相關為何，這裡可以加個文字介紹學習資訊適合對象：技朮人員先備知識：電子產品一定的了解課程長度：引發學習動機這裡可以加一個故事或笑話，或是真實的案例，藉以引起學習者動機。如果畫面很空，可以放個相關的圖或動畫，可以幫助學習者理解。動機的提供，其品質取決於下列四項要素：注意(Attention):引起注意相關(Relevance):與學習知識相關信心(Confidence

2、):藉此建立學習者信心滿足(Satisfaction):滿足好奇心課程大綱章節主題學習重點時間基本元件回顧半導體器件介紹集成運放電路及常見IC介紹大規模集成電路工藝簡介電子行業發展趨勢前言基本元件回顧電阻(Resistor)電容（Capacitor)電感（Inductor）第一章半導體元件介紹第一章半導體元件介紹導體絕緣體半導體本征半導體（IntrinsicSemiconductor）雜質半導體（Dopedsemiconductor）第一章半導體元件介紹N型半導體P型半導體摻入五價元素的雜質（磷，銻或砷）的本征半導體摻入三價元素的雜質（硼，鎵，銦或鋁）的本征半導體自由電子稱為多

3、數載流子（MajorityCarriers)五價元素稱為施主（Donor)空穴稱為少子（Minority）空穴是多子自由電子是少子三價元素稱為受主（Acceptor）雜質半導體元件介紹PN結在一塊P型（或N型)半導體中，摻入施主雜質（或受主雜質）將其中的一個部分轉換為N型(或P型）。這樣形成的PN結（PNJunction）保持了兩種半導體之間晶格的連續性，相應的制造工藝稱為平面擴散法。半導體元件介紹PN結伏安特性半導體元件介紹1）最大整流電流IF︰指管子長期營運時，允許透過的最大正向平均電流。2）反向擊穿電壓UB︰指管子反向擊穿時的電壓值。3）最大反向工作電壓UDRM︰二極體營運

4、時允許承受的最大反向電壓（約為UB的一半）。4）反向電流IR︰指管子未擊穿時的反向電流，其值越小，則管子的單向導電性越好。5）最高工作頻率fm︰主要取決於PN結結電容的大小。理想二極體︰正向電阻為零，正向導通時為短路特性，正向壓降忽略不計；反向電阻為無窮大，反向截止時為開路特性，反向漏電流忽略不計。半導體元件介紹二極體(Diode)1.二極體:用英文字母“D”表示.2.二極體特性之一:單向導電性(決定了二極體有方向性).3.二極體主要分類::轉換二極體:光電二極體A.發光二極體(Light-EmittingDiode-----LED)B.光敏二極管:橋式整流器(Bridge

5、Rectifier)半導體元件介紹電橋前后端電壓波形半導體元件介紹三極管的架構及類型半導體三極管是由兩個背靠背的PN架構成的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導電，故又稱為雙極型晶體管，簡稱晶體管或三極管。兩個PN結，把半導體分成三個區域。這三個區域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三極管有兩種類型︰NPN型和PNP型半導體三極管半導體元件介紹半導體元件介紹1.4.2電流分發和電流放大作用（1）產生放大作用的條件內部︰a）發射區雜質濃度>>基區>>集電區b）基區很薄外部︰發射結正偏，集電結反偏（2）三極管內部載流子的傳輸過程a）發射區向基區注入電子，

6、形成發射極電流iEb）電子在基區中的擴散與複合，形成基極電流iBc）集電區收集擴散過來的電子，形成集電極電流iC（3）電流分發關係︰iE=iC+iB+半導體元件介紹三極管的特性曲線1．輸入特性曲線半導體元件介紹三極管的特性曲線（1）放大區︰發射極正向線偏置，集電結反向偏置iC=βiB（2）截止區︰發射結反向偏置，集電結反向偏置iB≤0,iC≈0（3）飽和區︰發射結正向偏置，集電結正向偏置iB>0,uBE>0,uCE≤uBE此時iC≠βiB共發射極基本放大電路的組成及工作原理射極跟隨器（共集電極）想一想？CMOS簡介耗盡型場效應管存在原始導電溝道，UGS=0時漏、源極之間就可以導電

7、。這時在外加電壓UDS作用下的漏極電流稱為漏極飽和電流IDSS。UGS>0時溝道內感應出的負電荷增多，溝道加寬，溝道電阻減小，ID增大UGS<0時會在溝道內產生出正電荷與原始負電荷複合，溝道變窄，溝道電阻增大，ID減小。UGS達到一定負值時，溝道內載流子全部複合耗盡，溝道被夾斷，ID=0，這時的UGS稱為夾斷電壓UGS(off)。N溝道耗盡型場效應管的特性曲線耗盡型︰UGS=0時漏、源極之間已經存在原始導電溝道。增強型︰UGS=0時漏、源極之間才能形成導電溝道。無論是N溝道MOS