二极管和MOS管课件.ppt

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1、一、PN结（PNjunction）1.1半导体二极管下一页返回上一页由于P区和N区载流子存在浓度差N区的自由电子向P区扩散，在交界面附近的N区留下正离子，-++++++++++++-----------扩散PN结构示意图如图所示，孔穴自由电子P区的空穴向N区扩散，在交界面附近的P区留下负离子-++++++++++++-----------空间电荷区PN内电场UD扩散diffusion漂移drift下一页返回上一页内电场阻碍多数载流子的扩散运动但推动少数载流子做漂移运动最终扩散运动和漂移运动达到动态平衡，PN结稳定交界面两侧形成了一个空间电荷区，即PN结正负空间电荷在交界

2、面两侧形成一个内电场，二、PN结的单向导电性加正向电压（简称正偏）forwardbiasPN结处于正向导通(on)状态，正向等效电阻较小。下一页返回上一页反向电流非常小，PN结处于截止(cut-off)状态。2.加反向电压动画演示三、二极管的伏安特性阳极从P区引出，阴极从N区引出对应N区对应P区二极管符号阳极anode阴极cathode下一页返回上一页正向特性死区电压IsUBR二极管的伏安特性302010I/mAU/V0.51.01.5201024-I/μАO反向特性+-UI下一页返回上一页反向击穿电压反向饱和电流二极管的应用-整流Ui=Umsinωt画出uo和uD的波

3、形VDR+-+-uiuo+-uDioUmωtuo0ωtuD0ui＞0时二极管导通uo=uiuD=0ui＜0时二极管截止uD=uiuo=0-UmioUmωtui0下一页返回上一页1.2N沟道增强型MOS场效应管1.结构P型衬底N+N+BSGDSiO2铝N沟道增强型MOS场效应管的结构示意图P衬底杂质浓度较低引出电极用B表示N+两个区杂质浓度很高分别引出源极和漏极栅极与其它电极是绝缘的通常衬底与源极在管子内部连接SGDB下一页返回上一页2.工作原理当UGS增大到一定值UT时，形成一个N型导电沟道P型衬底N+SGDBN+N型沟道UT：开启电压UGS>UT时形成导电沟道VGG导

4、电沟道的形成假设UDS=0，同时UGS>0靠近二氧化硅的一侧产生耗尽层又称之为反型层导电沟道随UGS增大而增宽下一页返回上一页UDS对导电沟道的影响图中满足且UDSUT产生电流ID且随UDS变化P型衬底N+N+SGDBVGGN型沟道VDDUDS对导电沟道的影响ID从而使导电沟道发生变化UDS增大到UDS=UGS-UT时沟道被预夹断，ID饱和下一页返回上一页动画演示