模拟电子技术基础 chapter1.ppt

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1、§1.1半导体基础知识§1.2半导体二极管(Diode)§1.3双极型晶体管§1.4场效应晶体管Chapter1常用半导体器件（复习）返回退出1§1.1半导体基础知识§1.1.1本征半导体§1.1.2杂质半导体§1.1.3PNJunction(PN结)返回2IntrinsicSemiconductor(本征半导体)CovalentBond(共价键结构）共价键结构平面示意图硅晶体的晶体结构本质纯净§1.1.1本征半导体返回3本征激发现象：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象复合现象：自由电子与空穴相遇结合一定温度条件下激发与复合达到

2、动态平衡两种载流子(ChargeCarriers):Electron(电子)、Hole(空穴)返回4N-type(Negative)N型半导体（本征半导体掺入五价元素）返回§1.1.2杂质半导体5P型半导体（本征半导体掺入三价元素）P-type(Positive)返回6§1.1.3PNJunction(PN结)一、PN结的形成扩散形成空间电荷区多子扩散，少子漂移扩散和漂移动态平衡返回7二、PN结的单向导电性PN结加正向电压时的导电情况扩散电流增加漂移电流减小导通状态返回8PN结加反向电压时的导电情况漂移电流增加扩散电流减小截止状态注意

3、：漂移电流受温度影响较大返回9PN结的电流方程PN结的伏安特性UT26mV正向特性反向特性击穿区ThermalVoltage下一张返回10PN结的电容效应势垒电容空间势垒（耗尽层，空间电荷区）宽度变化引起电荷量变化的效应返回11扩散电容扩散电容示意图正向偏置：两种电容效应；反相偏置：势垒电容；只有高频时才考虑电容效应非平衡少子浓度分布变化引起的电荷量变化效应返回12§1.2半导体二极管(Diode)§1.2.1常见结构§1.2.2二极管的伏安特性§1.2.3二极管的主要参数§1.2.4二极管的等效电路§1.2.5稳压二极管返回13§

4、1.2.1常见结构点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。二极管的结构示意图二极管的符号返回14二极管的结构示意图平面型平面型二极管—用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。面接触型二极管—PN结面积大，用于工频大电流整流电路。面接触型返回15半导体二极管图片返回16半导体二极管图片返回17半导体二极管图片返回18§1.2.2二极管的伏安特性UonIS开启电压：UonThresholdVoltage反向饱和电流：ISReverseSaturationCurrent击穿电压：VBRB

5、reakdownVoltage返回19§1.2.3二极管的主要参数最大整流电流IF最高反向工作电压UR(约为VBR的一半）反相电流IR最高工作频率fM返回20§1.2.4二极管的等效电路一、分段线性等效电路Piecewiselinearequivalentcircuit理想二极管模型恒压降模型Uon折线化模型UonrDUon下一张返回21●uDiD二、二极管的微变等效电路IDiDQuDUDrdiD+-uD返回22三、高频模型1.正向偏置1.反向偏置势垒电容Cb加扩散电容Cd势垒电容Cb返回23§1.2.5稳压二极管一、稳压管的

6、伏安特性返回24二、稳压管的主要参数稳定电压UZ稳定电流IZ额定功耗PZM=>UZIZmax动态电阻rZ=UZ/IZ温度系数返回25稳压管应用例题RRLDZIZUIIL+-R确定原则：Izmin

7、器件由两个PN结组合而成返回28§1.3.1晶体管的结构及类型两种类型：NPN型和PNP型e-b间的PN结称为发射结(Je)c-b间的PN结称为集电结(Jc)中间部分称为基区，连上电极称为基极，用B或b表示（Base）；一侧称为发射区，电极称为发射极，用E或e表示（Emitter）；另一侧称为集电区和集电极，用C或c表示（Collector）。返回29发射区的掺杂浓度大；集电区掺杂浓度低；面积大基区薄（几个微米至几十个微米）下一张返回30§1.3.2晶体管的电流放大作用适当的直流偏电压。放大状态：发射结正向偏置集电结反向偏置。一、内部

8、载流子的运动返回31三个要点：发射结扩散运动形成IE；扩散到基区的自由电子与基区空穴复合形成IB；集电结反偏，漂移运动形成IC。发射结正向偏置VBBuouI+-集电结反向偏置VCC返回32发射结正向偏置VBBuouI+-