模电期末复习(一)半导体器件
半导体器件
1.1 半导体的特性
半导体的导电性能是由其原子结构决定
半导体的分类:半导体可分为本征半导体和杂质半导体
1.1.1 本征半导体
1. 半导体 (semiconductor)
2. 本征半导体(intrinsic semiconductors)
半导体中存在两种载流子:带负电的自由电子和带正电的空穴。
1.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入某种特定的杂质,就成为杂质半导体。
1. N型(或电子型)半导体 (N-type semiconductor)
失去自由电子的杂质原子固定在晶格上不能移动,并带有正电荷,称为正离子。
2. P型半导体(P-type semiconductor)
在硅或锗晶体中掺入少量的3价杂质元素,如硼、镓、铟等。
总结
由前面分析可看出,在本征半导体掺入杂质之后,导电性能将大为改观。
在杂质半导体中,杂质浓度不应破坏半导体的晶体结构,多数载流子的浓度主要取决于掺入杂质的浓度;而少数载流子的浓度主要取决于温度。
**杂质半导体的优点:**掺入不同性质、不同浓度的杂质,并使P型半导体和N型半导体以不同方式组合,可以制造出形形色色、品种繁多、用途各异的半导体器件。
1.2 半导体二极管
1.2.1 PN结及其单向导电性
1.PN结中载流子的运动
P半导体和N半导体的带电粒子,多数载流子的扩散
最终扩散(diffusion)运动与漂移(drift)运动达到动态平衡,PN结中总电流为零。
2.PN结的单向导电性
(1)PN结正向偏置
(2)PN结反向偏置
★结论:PN结具有单向导电性,即正向导通,反向截止。
1.2.2 二极管的伏安特性
1. 二极管的类型
2. 二极管的伏安特性
正向特性
反向特性
1.2.3 二极管的主要参数
关于二极管的一些补充
1.二极管的电容效应
二极管除了具有单向导电性以外,当加在二极管上的电压发生变化时,由于PN结中储存的电荷量也随之发生变化,因此,它还具有一定的电容效应。
2.二极管的型号
国家标准对半导体器件型号的命名示例:2AP9
3.二极管的应用
利用二极管单向导电性及导通时正向压降很小的特点可进行整流、钳位、限幅和元件保护等各项工作。
(1)整流
(2)钳位
(3)限幅
1.2.4 稳压管
稳压管的工作原理
稳压管是一种面接触型二极管,与二极管不同之处:
1.采用特殊工艺,击穿状态不致损坏;
2.击穿是可逆的。
符号及特性曲线如图所示:
稳压管的主要参数
使用稳压管组成稳压电路时的注意事项:
1.3 双极结型三极管
双极结型三极管的概念和分类
双极结型三极管(Bipolar Junction Transistor,缩写为BJT)又称为双极型三极管、半导体三极管或晶体管,简称为三极管。它们通常是组成各种电子电路的核心器件。
1.3.1 三极管的结构
1.3.2 三极管中载流子的运动和电流分配关系
三极管的电流分配关系
1.3.3 三极管的特性曲线
1. 输入特性
2. 输出特性
1.3.4 三极管的主要参数
1. 电流放大系数
2. 反向饱和电流
3. 极限参数
▲PNP三极管
PNP与NPN三极管的电压电流参考方向和实际方向
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