第二章常用半导体器件原理

2024-06-04 13:14:07

目录

2.1半导体物理基础

1.本征半导体

2.本征激发

3.复合

4.N型半导体和P型半导体

5.半导体电流由漂移电流与扩散电流组成。

2.2PN结

PN结的击穿特性

PN结电容

2.3晶体二极管

1.二极管的结构与分类

二极管的分类

2.二极管的伏安特性

3.二极管的电阻

4.二极管的近似伏安特性和简化电路模型

5.稳压二极管

2.4双极型晶体管

1.晶体管的结构

2.晶体管的电流放大作用

3.晶体管的伏安特性

2.5场效应管

1.结型场效应管（JFET）

2.绝缘栅场效应管(MOSFET)

2.6晶体管和场效应管的低频交流小信号简化模型

1.晶体管的低频交流小信号模型

2.场效应管的低频交流小信号模型
2.1半导体物理基础
- 1.本征半导体
  - 纯净的单晶半导体。
- 2.本征激发
  - 吸收外界能量，本征半导体中一部分价电子脱离共价键舒服成为自由电子留下空穴。
- 3.复合
  - 自由电子填入空穴释放能量，消失一对载流子。
- 4.N型半导体和P型半导体
  - 在本征半导体中掺入五价元素的原子形成N型半导体。
  - 在本征半导体中掺杂三价元素的原子形成P型半导体。
- 5.半导体电流由漂移电流与扩散电流组成。
  - 漂移电流：在电场的作用下，自由电子逆着电场方向漂移，空穴顺着电场方向飘移。
  - 扩散电流：载流子由于浓度差从高浓度区向低浓度区扩散。
- 2.2PN结
  - 正向偏置：使P区的电位高于N区的电位。耗尽区变窄
  - 正向偏置导通，反向偏置阻断。
- PN结的击穿特性
  - 轻掺杂：雪崩击穿。
  - 重掺杂：齐纳击穿
- PN结电容
  - 势垒电容、扩散电容
2.3晶体二极管
- 1.二极管的结构与分类
  - 半导体二极管是由一个PN结加上管壳封装与相应的电极引线组成，P区引出的电极为阳极，N侧为阴极
  - 二极管的分类
    - 按材料不同，二极管可分为硅管和锗管；
    - 按用途不同，可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管等；
    - 按结构不同，可分为点接触型、面接触型和平面型。
      - 点接触：适用于高频电路和小功率整流或开关元件
      - 面接触：适用于低频整流
      - 平面行：适用于脉冲数字电路做开关管
- 2.二极管的伏安特性
  - 伏安特性方程
  - Is为反向饱和电流，UT≈26mV
  - U(on)：硅管≈0.6~0.7V,锗管=0.2~0.3V
  - 对温度敏感：温度升高，正向特性曲线左移，反向特性曲线下移。
- 3.二极管的电阻
  - 直流电阻：直流电压➗直流电流
  - 交流电阻：
- 4.二极管的近似伏安特性和简化电路模型
  - （a）理想二极管（b）交流电阻为0（c）一般二极管
- 5.稳压二极管
  - 稳压二极管在击穿状态下工作。
  - 工作电流Iz可以在较大范围内调节而稳压电压Uz几乎不变
  - 最大功率Pm:超过此功率稳压管烧坏
2.4双极型晶体管
- 1.晶体管的结构
  - 是由两个PN结组成的元器件，分为PNP和NPN两种类型，它的三端分别称为发射极e、基极b和集电极c。
- 2.晶体管的电流放大作用
  - α为共基极交流电流放大倍数，β为共发射极交流放大倍数
- 3.晶体管的伏安特性
  - 输出特性：（NPN）
  - 截止区：发射结电压小于开启电压且集电结反向偏置
  - 放大区：发射结正向偏置且集电结反向偏置
  - 饱和区：发射结与集电结均为正向偏置
2.5场效应管
- 1.结型场效应管（JFET）
  - 漏极D、栅极G、源极S
  - 输出特性曲线（N沟道）:栅-源极电压为常量时，漏极电流与漏-源电压之间的函数关系。
    - 恒流区：|u(GS)|＜|UGS(off)|，|u(DG)|>|UGS(off)|
    - 可变电阻区：|u(GS)|＜|UGS(off)|，|u(DG)|<|UGS(off)|
    - 截止区：|u(GS)|>|UGS(off)|
  - 转移特性曲线：漏-源电压为常量时，漏极电流与栅-源电压之间的函数关系。
    
    IDSS为UGS=0时产生预夹断时的ID，称为饱和漏极电流
2.绝缘栅场效应管(MOSFET)
- 输出特性曲线（增强型）
  - 恒流区：|u(GS)|>|UGS(th)(开启电压)|，|u(DG)|<|UGS(th)|
  - 可变电阻区：|u(GS)|>|UGS(th)|，|u(DG)|>|UGS(th)|
  - 截止区：|u(GS)|<|UGS(th)|
- 转移特性曲线
- 低频跨导：
2.6晶体管和场效应管的低频交流小信号简化模型
- 1.晶体管的低频交流小信号模型
  
  UA为厄尔利电压，还需考虑rbb‘
- 2.场效应管的低频交流小信号模型

第二章常用半导体器件原理相关推荐

【QT开发笔记-基础篇】| 第二章常用控件 | 2.12 表格控件 QTableWidget
本节对应的视频讲解:B_站_链_接 QTableWidget 是 Qt 中的表格控件,可以行列的形式来展示数据 1. 属性和方法 QTableWidget 有很多属性和方法,完整的可查看帮助文档. 在 ...
第二模块（函数编程（极速版））-第二章-常用模块
系列文章目录基础常用模块文章目录系列文章目录前言一.模块介绍与导入 1.什么是模块 2.模块的好处 3.模块的分类 4.导入方式 5.自定义模块 6.查找路径二.第三方开源模块的安装使用 ...
计算机原理简明教程第二章,《计算机原理简明教程》习题答案[参考].doc
<计算机原理简明教程>习题参考答案第一章习题答案 1.1 答:是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生,称为ENIAC. 特点是由1800个电子管和1500个继电器组成,重30吨:功耗150 ...
第二章 Javac编译原理
注:本文主要记录自<深入分析java web技术内幕>"第四章 javac编译原理" 1.javac作用将*.java源代码文件转化为*.class文件 2.编译流程 ...
【云原生进阶之容器】第二章Controller Manager原理2.8节--Resync机制
<重识云原生系列>专题各章首节索引: 第一章--不谋全局不足以谋一域第二章计算第1节--计算虚拟化技术总述第三章云存储第1节--分布式云存储总述第四章云网络第一节--云网络技术发展简 ...
Mastering KVM Virtualization：第二章 KVM内部原理
在本章中,我们将讨论libvirt.QEMU和KVM的重要数据结构和内部实现.然后,我们将深入了解KVM下vCPU的执行流程. 在这一章,我们将讨论: libvirt.QEMU和KVM的内部运作方式. ...
计算机网络原理第二章笔记,计算机网络原理笔记第三章数据链路层（一）
数据链路层(一) 3.1 使用点对点信道的数据链路层 3.1.1 数据链路层和帧数据发送模型数据链路层的信道类型数据链路层使用的信道主要有以下两种类型:点对点信道.这种信道使用一对一的点对点通信 ...
第二章：网络攻击原理与常用方法
一.思维导图: 二.本章大纲要求 2.1 网络攻击概述 •网络攻击概念•网络攻击模型•网络攻击发展演变 2.2 网络攻击一般过程 •隐藏攻击源 •收集攻击目标信息 •挖掘漏洞信息 •获取目标访问权限 ...
第一章常用半导体器件-----------------本征半导体
###### 本系列博文为华成英教授的<模拟电子技术基础(第四版)>学习笔记 ########### [本征半导体] 导电性介于导体 ...
第一章常用半导体器件
一.半导体的特性空穴浓度大于电子浓度为P型半导体电子浓度大于空穴浓度为N型半导体二.半导体二极管 1.二极管伏安特性曲线 2.反向击穿: 反向击穿分为雪崩击穿与齐纳击穿.当掺杂浓度高时,发生的是 ...

最新文章

热门文章