[物理]第一章 半導(dǎo)體器件ppt課件

1、第一章：半導(dǎo)體器件軟件學(xué)院孔祥杰主要內(nèi)容 1.1 半導(dǎo)體根底知識(shí) 1.2 二極管 1.3 穩(wěn)壓二極管 1.4 其它類(lèi)型二極管 1.5 半導(dǎo)體三極管231.1 半導(dǎo)體根底知識(shí) 導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱(chēng)為導(dǎo)體，金屬普通都是導(dǎo)體。 絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱(chēng)為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半導(dǎo)體：另有一類(lèi)物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱(chēng)為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。41.1 半導(dǎo)體根底知識(shí) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。 半導(dǎo)體的特點(diǎn)： 熱敏性 光敏性 摻雜性 現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半

2、導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子價(jià)電子都是四個(gè)。鍺，它們的最外層電子價(jià)電子都是四個(gè)。Si硅原子硅原子Ge鍺原子鍺原子1.1.1 本征半導(dǎo)體61.1.1 本征半導(dǎo)體 完全純真的、構(gòu)造完好的半導(dǎo)體資料稱(chēng)為本征半導(dǎo)體。 本征半導(dǎo)體的原子構(gòu)造及共價(jià)鍵。共價(jià)鍵內(nèi)的兩個(gè)電子由相鄰的原子各用一個(gè)價(jià)電子組成，稱(chēng)為束縛電子。71.1.1 本征半導(dǎo)體 本征激發(fā)和兩種載流子自在電子和空穴 溫度越高，半導(dǎo)體資料中產(chǎn)生的自在電子便越多。束 縛電子脫離共價(jià)鍵成為自在電子后，在原來(lái)的位置留有一個(gè) 空位，稱(chēng)此空位為空穴。本征半導(dǎo)體中，自在電子和空穴成 對(duì)出現(xiàn)，數(shù)目一樣。81.1.1 本征半導(dǎo)體 空穴出現(xiàn)以后，臨近的束縛電子能夠

3、獲取足夠的能量來(lái)填補(bǔ)這個(gè)空穴，而在這個(gè)束縛電子的位置又出現(xiàn)一個(gè)新的空位，另一個(gè)束縛電子又會(huì)填補(bǔ)這個(gè)新的空位，這樣就構(gòu)成束縛電子填補(bǔ)空穴的運(yùn)動(dòng)。為了區(qū)別自在電子的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)此束縛電子填補(bǔ)空穴的運(yùn)動(dòng)為空穴運(yùn)動(dòng)。91.1.1 本征半導(dǎo)體結(jié) 論(1) 半導(dǎo)體中存在兩種載流子，一種是帶負(fù)電的自在電子，另一種是帶正電的空穴，它們都可以運(yùn)載電荷構(gòu)成電流。 (2) 本征半導(dǎo)體中，自在電子和空穴結(jié)伴產(chǎn)生，數(shù)目一樣。(3) 一定溫度下，本征半導(dǎo)體中電子空穴對(duì)的產(chǎn)生與復(fù)合相對(duì)平衡，電子空穴對(duì)的數(shù)目相對(duì)穩(wěn)定。(4) 溫度升高，激發(fā)的電子空穴對(duì)數(shù)目添加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電才干加強(qiáng)?？昭ǖ某霈F(xiàn)是半導(dǎo)體導(dǎo)電區(qū)別導(dǎo)體導(dǎo)電的一個(gè)主要特

4、征。101.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中參與微量雜質(zhì)，可使其導(dǎo)電性能顯著改動(dòng)。根據(jù)摻入雜質(zhì)的性質(zhì)不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體分為兩類(lèi)：電子型N型半導(dǎo)體和空穴型P型半導(dǎo)體。N 型半導(dǎo)體：自在電子濃度大大添加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為電子半導(dǎo)體。P 型半導(dǎo)體：空穴濃度大大添加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為空穴半導(dǎo)體。111.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體1、 N型半導(dǎo)體 在硅或鍺半導(dǎo)體晶體中，摻入微量的五價(jià)元素，如磷P、砷As等，那么構(gòu)成N型半導(dǎo)體。 五價(jià)的元素具有五個(gè)價(jià)電子，它們進(jìn)入由硅或鍺組成的半導(dǎo)體晶體中，五價(jià)的原子取代四價(jià)的硅或鍺原子，在與相鄰的硅或鍺原子組成共價(jià)鍵時(shí)，由于多一個(gè)價(jià)電子不受共價(jià)鍵的束縛，很容易成為自在電子，

5、于是半導(dǎo)體中自在電子的數(shù)目大量添加。自在電子參與導(dǎo)電挪動(dòng)后，在原來(lái)的位置留下一個(gè)不能挪動(dòng)的正離子。每個(gè)五價(jià)原子給出一個(gè)電子，稱(chēng)為施主原子。121.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵構(gòu)造N型半導(dǎo)體中的載流子：(1) 由施主原子提供的電子，濃度與施主原子一樣。(2) 本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。 摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自在電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自在電子稱(chēng)為多數(shù)載流子(多子)，空穴稱(chēng)為少數(shù)載流子(少子)。131.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體2、P型半導(dǎo)體 在硅或鍺半導(dǎo)體晶體中，摻入微量的三價(jià)元素，如硼B(yǎng)、銦In等，那么構(gòu)成P型半導(dǎo)體。 三價(jià)的元素只需三個(gè)價(jià)電子，在與相鄰的硅或鍺

6、原子組成共價(jià)鍵時(shí)，由于短少一個(gè)價(jià)電子，在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位，臨近的束縛電子假設(shè)獲取足夠的能量，有能夠填補(bǔ)這個(gè)空位，使原子成為一個(gè)不能挪動(dòng)的負(fù)離子。由于三價(jià)原子接受電子，所以稱(chēng)為受主原子。141.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 P型半導(dǎo)體中的共價(jià)鍵構(gòu)造P 型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。151.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 雜質(zhì)半導(dǎo)體的表示表示P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的挪動(dòng)都能構(gòu)成電流。但由于數(shù)雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的挪動(dòng)都能構(gòu)成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似以為多子與雜量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似以為多子與雜質(zhì)濃度相等。質(zhì)濃度相等。161.

7、1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性 利用半導(dǎo)體的制造工藝，在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的分散，在它們的交界面處就構(gòu)成了PN結(jié)。 PN結(jié)具有單一型半導(dǎo)體所不具有的新特性，利用這種新特性可以制造出各種半導(dǎo)體器件。如二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管等。171.1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性1、PN結(jié)的構(gòu)成 多數(shù)載流子因濃度上的差別而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為分散運(yùn)動(dòng)。181.1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性分散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，在交界面P區(qū)一側(cè)因失去了空穴而出現(xiàn)負(fù)離子區(qū)；而N區(qū)一側(cè)因失去自在電子出現(xiàn)了正離子區(qū)。正負(fù)離子都被束縛在晶格內(nèi)不能挪動(dòng)，于是在交界面兩側(cè)構(gòu)成了正、負(fù)空間電荷區(qū)。在空間電荷區(qū)內(nèi)可以

8、以為載流子已被“耗盡，故又稱(chēng)耗盡區(qū)或耗盡層。191.1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性空間電荷區(qū)出現(xiàn)后，由于正負(fù)電荷的作用，將產(chǎn)生一個(gè)從N區(qū)指向P區(qū)的內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)的方向，會(huì)對(duì)多數(shù)載流子的分散運(yùn)動(dòng)起妨礙作用。同時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)那么可推進(jìn)少數(shù)載流子P區(qū)的自在電子和N區(qū)的空穴越過(guò)空間電荷區(qū)，進(jìn)入對(duì)方。少數(shù)載流子在內(nèi)電場(chǎng)作用下有規(guī)那么的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng)。漂移運(yùn)動(dòng)和分散運(yùn)動(dòng)的方向相反。無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)，經(jīng)過(guò)PN結(jié)的分散電流等于漂移電流，PN結(jié)中無(wú)電流流過(guò)，PN結(jié)的寬度堅(jiān)持一定而處于穩(wěn)定形狀。201.1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性2、PN結(jié)的單導(dǎo)游電性 處于平衡形狀下的PN結(jié)沒(méi)有適用價(jià)值。假設(shè)在PN結(jié)兩端加上不同極性的電

9、壓，PN結(jié)會(huì)呈現(xiàn)出不同的導(dǎo)電性能。 當(dāng)PN結(jié)在一定的電壓范圍內(nèi)外加正向電壓時(shí)，處于低電阻的導(dǎo)通形狀。當(dāng)外加反向電壓時(shí)，處于高電阻的截止形狀，這種導(dǎo)電特性，就是PN結(jié)單導(dǎo)游電性。211.1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性(1) PN結(jié)外加正向電壓： PN結(jié)P端接高電位，N端接低電位，稱(chēng)PN結(jié)外加正向電壓，又稱(chēng)PN結(jié)正向偏置，簡(jiǎn)稱(chēng)為正偏。PN結(jié)正向偏置結(jié)正向偏置+內(nèi)電場(chǎng)減弱，使分散加強(qiáng)，內(nèi)電場(chǎng)減弱，使分散加強(qiáng)，分散分散飄移，正向電流大飄移，正向電流大空間電荷區(qū)變薄空間電荷區(qū)變薄PN+_正向電流正向電流231.1.3 PN結(jié)及其單導(dǎo)游電性(2) PN結(jié)外加反向電壓： PN結(jié)P端接低電位，N端接高電位，稱(chēng)P

10、N結(jié)外加反向電壓，又稱(chēng)PN結(jié)反向偏置，簡(jiǎn)稱(chēng)為反偏。PN結(jié)反向偏置結(jié)反向偏置+空間電荷區(qū)變厚空間電荷區(qū)變厚NP+_+內(nèi)電場(chǎng)加強(qiáng)，使分散停頓，內(nèi)電場(chǎng)加強(qiáng)，使分散停頓，有少量飄移，反向電流很小有少量飄移，反向電流很小反向飽和電流反向飽和電流很小，很小， A級(jí)級(jí)251.2 二極管1.2.1 二極管的構(gòu)造及符號(hào)半導(dǎo)體二極管是由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極和引線及管殼封裝而成的。由P區(qū)引出的電極稱(chēng)為陽(yáng)極正極，N區(qū)引出的為陰極負(fù)極。由于PN結(jié)的單導(dǎo)游電性，二極管導(dǎo)通時(shí)的電流方向是由陽(yáng)極經(jīng)過(guò)管子內(nèi)部流向陰極。電流方向261.2.1 二極管的構(gòu)造及符號(hào) 二極管按半導(dǎo)體資料的不同可以分為硅二極管、鍺二極管和砷化鎵二極

11、管等。 按構(gòu)造不同可分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型二極管等。271.2.1 二極管的構(gòu)造及符號(hào) 常見(jiàn)的二極管有金屬、塑料和玻璃三種封裝方式。按照運(yùn)用的不同，二極管分為整流、檢波、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、發(fā)光、光電、快恢復(fù)和變?nèi)荻O管等。根據(jù)運(yùn)用的不同，二極管的外形各異。281.2.2 伏安特性及主要參數(shù)1、二極管的伏安特性曲線 二極管兩端的電壓U及其流過(guò)二極管的電流I之間的關(guān)系曲線，稱(chēng)為二極管的伏安特性曲線。用實(shí)驗(yàn)的方法，在二極管的正極和負(fù)極加上不同極性和不同數(shù)值的電壓，同時(shí)測(cè)量流過(guò)二極管的電流值，就得到二極管的伏安特性。291.2.2 伏安特性及主要參數(shù)伏安特性曲線301.2.2 伏安特性及主要參數(shù)(1

12、) 正向特性 二極管外加正向電壓時(shí)，電流和電壓的關(guān)系稱(chēng)為二極管的正向特性。當(dāng)二極管所加正向電壓比較小時(shí)0UUT時(shí)：Te1UU當(dāng)外加反向電壓|U|UT時(shí) Te1UUI= Is 361.2.2 伏安特性及主要參數(shù)4、主要參數(shù)1最大整流電流IF 最大整流電流IF是指二極管長(zhǎng)期延續(xù)任務(wù)時(shí)，允許經(jīng)過(guò)二極管的最大正向電流的平均值。2反向擊穿電壓UBR 反向擊穿電壓是指二極管擊穿時(shí)的電壓值。3反向飽和電流IS 它是指管子沒(méi)有擊穿時(shí)的反向電流值。其值愈小，闡明二極管的單導(dǎo)游電性愈好。371.2.3 二極管電路的分析方法及運(yùn)用1二極管理想模型 假設(shè)二極管正向壓降遠(yuǎn)小于和它串聯(lián)的電路的電壓，反向電流遠(yuǎn)小于和它并聯(lián)

13、的電路的電流，那么可忽略二極管的正向壓降和反向電流對(duì)電路的影響，即以為二極管具有理想的伏安特性。理想的二極管可以用一個(gè)理想的開(kāi)關(guān)來(lái)等效，正偏時(shí)開(kāi)封鎖合，反偏時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。381.2.3 二極管電路的分析方法及運(yùn)用2二極管恒壓源模型 假設(shè)二極管的任務(wù)電流處于伏安特性曲線的近似指數(shù)部分，即使電流變化，二極管的端電壓也根本不變。因此可用一條與實(shí)踐伏安特性曲線根本重合的垂直曲線來(lái)替代原特性曲線。相應(yīng)的電路模型叫恒壓源模型。電路模型中UD(on)是二極管的恒定導(dǎo)通電壓，對(duì)硅管可取0.7V，對(duì)鍺管可取0.3V。利用二極管的恒壓源模型時(shí)，只需當(dāng)二極管兩端正向電壓大于UD(on)時(shí)，二極管才有電流流過(guò)，小于UD

14、(on)時(shí)，二極管截止。這個(gè)模型與二極管的伏安特性較為接近。391.2.3 二極管電路的分析方法及運(yùn)用 例1-1401.2.3 二極管電路的分析方法及運(yùn)用 例1-2411.2.3 二極管電路的分析方法及運(yùn)用RLuiuouiuott二極管的運(yùn)用舉例：二極管半波整流二極管的運(yùn)用舉例：二極管半波整流431.3 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓管是利用半導(dǎo)體特殊工藝制成，本質(zhì)上也是一個(gè)半導(dǎo)體二極管，外形也類(lèi)似，由于具有穩(wěn)定電壓的作用，稱(chēng)它為穩(wěn)壓管。 在電子電路中，穩(wěn)壓管任務(wù)于反向擊穿形狀。擊穿電壓從幾伏到幾十伏，反向電流也較普通二極管大。在反向擊穿形狀下正常任務(wù)而不損壞，是穩(wěn)壓管的特點(diǎn)。441.3 穩(wěn)壓二極管1、穩(wěn)壓

15、管的伏安特性和符號(hào)451.3 穩(wěn)壓二極管2、穩(wěn)壓管的主要參數(shù) 穩(wěn)定電壓UZ：它是指當(dāng)穩(wěn)壓管中的電流為規(guī)定值時(shí)，穩(wěn)壓管在電路中其兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值。 穩(wěn)定電流IZ：它是指穩(wěn)壓管任務(wù)在穩(wěn)壓形狀時(shí)，穩(wěn)壓管中流過(guò)的電流，有最小穩(wěn)定電流IZmin和最大穩(wěn)定電流IZmax之分。 動(dòng)態(tài)電阻rZ：指穩(wěn)壓管在正常的任務(wù)范圍內(nèi)，管子兩端電壓UZ的變化量和管中電流IZ的變化量之比，穩(wěn)壓管反向特性曲線越陡， rZ越小穩(wěn)壓性能越好。 rZ = UZ / IZ461.3 穩(wěn)壓二極管3、穩(wěn)壓管的典型穩(wěn)壓電路471.3 穩(wěn)壓二極管4、例題：負(fù)載電阻uoiZDZRiLiuiRL5mA 20mA, V,10minmaxzzzW

16、IIU穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù): k2LR解：令輸入電壓到達(dá)上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為解：令輸入電壓到達(dá)上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為Izmax 。求：電阻求：電阻R和輸入電壓和輸入電壓 ui 的正常值。的正常值。mA25maxLZWzRUIi102521RUiRu.zWi方程方程1要求當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生20%動(dòng)搖時(shí)，負(fù)載電壓根本不變。481.3 穩(wěn)壓二極管令輸入電壓降到下限時(shí)，令輸入電壓降到下限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為Izmin 。mA10minLZWzRUIi101080RUiRu.zWi方程方程2uoiZDZRiLiuiRL聯(lián)立方程聯(lián)立方程1、2，可解得：，可解得：k50V751

17、8.R,.ui491.4 其它類(lèi)型二極管1、發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種光發(fā)射器件，英文縮寫(xiě)是LED。此類(lèi)管子通常由鎵Ga、砷As、磷P等元素的化合物制成，管子正導(dǎo)游通，當(dāng)導(dǎo)通電流足夠大時(shí)，能把電能直接轉(zhuǎn)換為光能，發(fā)出光來(lái)。目前發(fā)光二極管的顏色有紅、黃、橙、綠、白和藍(lán)6種，所發(fā)光的顏色主要取決于制造管子的資料。發(fā)光二極管運(yùn)用非常廣泛，常用作各種電子設(shè)備如儀器儀表、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等的電源指示燈和信號(hào)指示等，還可以做成七段數(shù)碼顯示器等。發(fā)光二極管的另一個(gè)重要用途是將電信號(hào)轉(zhuǎn)為光信號(hào)。501.4 其它類(lèi)型二極管12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSiz

18、eDDate:27-Sep-2007Sheet of File:F:新 知 源 講 課 白 線 檢 測(cè) .DDBDrawn By:LED511.4 其它類(lèi)型二極管2、光電二極管光電二極管又稱(chēng)為光敏二極管，它是一種光接受器件，其PN結(jié)任務(wù)在反偏形狀，可以將光能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。521.4 其它類(lèi)型二極管3、激光二極管激光二極管是在發(fā)光二極管的PN結(jié)間安頓一層具有光活性的半導(dǎo)體，構(gòu)成一個(gè)光諧振腔。任務(wù)時(shí)接正向電壓，可發(fā)射出激光。激光二極管的運(yùn)用非常廣泛，在計(jì)算機(jī)的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，激光打印機(jī)中的打印頭，激光唱機(jī)，激光影碟機(jī)中都有激光二極管。531.5 半導(dǎo)體三極管 半導(dǎo)體三極管又稱(chēng)晶體三極管下稱(chēng)

19、三極管，普通簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管，或雙極型晶體管。它是經(jīng)過(guò)一定的制造工藝，將兩個(gè)PN結(jié)結(jié)合在一同的器件，兩個(gè)PN結(jié)相互作用，使三極管成為一個(gè)具有控制電流作用的半導(dǎo)體器件。541.5.1 根本構(gòu)造和類(lèi)型三極管可以是由半導(dǎo)體硅資料制成，稱(chēng)為硅三極管；也可以由鍺資料制成，稱(chēng)為鍺三極管。三極管從運(yùn)用的角度講，種類(lèi)很多。根據(jù)任務(wù)頻率分為高頻管、低頻管和開(kāi)關(guān)管；根據(jù)任務(wù)功率分為大功率管、中功率管和小功率管。1.5.1 根本構(gòu)造根本構(gòu)造BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極NPN型型PNP集電極集電極基極基極發(fā)射極發(fā)射極BCEPNP型型BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極基區(qū)：較薄，基區(qū)：較薄，摻雜濃度

20、低摻雜濃度低集電區(qū)：集電區(qū)：面積較大面積較大發(fā)射區(qū)：摻發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高雜濃度較高BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)1.5.2 電流放大原理電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)向發(fā)射區(qū)的分散可的分散可忽略。忽略。IBE進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子區(qū)的電子少部分與基區(qū)的少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，構(gòu)成空穴復(fù)合，構(gòu)成電流電流IBE ，多數(shù)，多數(shù)分散到集電結(jié)。分散到集電結(jié)。發(fā)射結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射偏，發(fā)射區(qū)電子不區(qū)電子不斷向基區(qū)斷向基區(qū)分散，構(gòu)分散，構(gòu)成發(fā)射極成發(fā)射極電流電流IE。BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，集電結(jié)反偏，有少子構(gòu)成的有少子

21、構(gòu)成的反向電流反向電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE從基區(qū)分從基區(qū)分散來(lái)的電散來(lái)的電子作為集子作為集電結(jié)的少電結(jié)的少子，漂移子，漂移進(jìn)入集電進(jìn)入集電結(jié)而被搜結(jié)而被搜集，構(gòu)成集，構(gòu)成ICE。IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBEICE與與IBE之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必需使發(fā)射結(jié)正要使三極管能放大電流，必需使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。偏，集電結(jié)反偏。BCCBOBCBOCBECEIIIIIIIIBECIBIEICNPN型三極管型三極管BECIBIEICPNP型三極

22、管型三極管1.5.3 特性曲線特性曲線ICmA AVVUCEUBERBIBECEB 實(shí)驗(yàn)線路實(shí)驗(yàn)線路一、輸入特性一、輸入特性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8任務(wù)壓降：任務(wù)壓降： 硅管硅管UBE0.60.7V,鍺鍺管管UBE0.20.3V。UCE=0VUCE =0.5V 死區(qū)電死區(qū)電壓，硅管壓，硅管0.5V，鍺，鍺管管0.2V。二、輸出特性二、輸出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿此區(qū)域滿足足IC=IB稱(chēng)為線性稱(chēng)為線性區(qū)放大區(qū)放大區(qū)。區(qū)。當(dāng)當(dāng)UCE大于大于一定的數(shù)值時(shí)，一定的數(shù)值時(shí)，IC只與只與IB有有關(guān)

23、，關(guān)，IC=IB。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中此區(qū)域中UCEUBE,集電集電結(jié)正偏，結(jié)正偏，IBIC，UCE0.3V稱(chēng)為稱(chēng)為飽和區(qū)。飽和區(qū)。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UCE0.3V (3) 截止區(qū)：截止區(qū)： UBE 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓， IB=0 ， IC=ICEO 0 例：例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 當(dāng)當(dāng)USB = -2V，2V，5V時(shí)，時(shí)，晶體管的靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)晶體管的靜態(tài)任

24、務(wù)點(diǎn)Q位位于哪個(gè)區(qū)？于哪個(gè)區(qū)？當(dāng)當(dāng)USB =-2V時(shí)：時(shí)：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEmA2612maxCSCCRUIIB=0 ， IC=0IC最大飽和電流：最大飽和電流：Q位于截止區(qū)位于截止區(qū) 例：例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 當(dāng)當(dāng)USB = -2V，2V，5V時(shí)，時(shí)，晶體管的靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)晶體管的靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)Q位位于哪個(gè)區(qū)？于哪個(gè)區(qū)？IC Icmax(=2 mA)， Q位于飽和區(qū)。位于飽和區(qū)。(實(shí)踐上，此時(shí)實(shí)踐上，此時(shí)IC和和IB 已不是已不是的關(guān)系的關(guān)系mA061070705.RUUIBBESBB5mA03mA061050.IIBC三、主

25、要參數(shù)三、主要參數(shù)前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱(chēng)為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共公共點(diǎn)，稱(chēng)為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：共射直流電流放大倍數(shù)：BCII_任務(wù)于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在任務(wù)于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)。基極電流的變化量為直流上的交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為 IBIB，相應(yīng)的集電極電流變化為相應(yīng)的集電極電流變化為 ICIC，那么交流電流，那么交流電流放大倍數(shù)為：放大倍數(shù)為：BIIC1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) 和和 _例：例：UCE=6V時(shí)：時(shí)：IB =

26、40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。5 .3704. 05 . 1_BCII4004. 006. 05 . 13 . 2BCII在以后的計(jì)算中，普通作近似處置：在以后的計(jì)算中，普通作近似處置： =2.集集-基極反向截止電流基極反向截止電流ICBO AICBOICBO是是集電結(jié)反集電結(jié)反偏由少子偏由少子的漂移構(gòu)的漂移構(gòu)成的反向成的反向電流，受電流，受溫度的變溫度的變化影響?；绊?。BECNNPICBOICEO= IBE+ICBO IBE IBEICBO進(jìn)入進(jìn)入N區(qū)，構(gòu)區(qū)，構(gòu)成成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，根據(jù)放大關(guān)系，由于由于IBEIBE的存的存在，必有電流

27、在，必有電流IBEIBE。集電結(jié)反集電結(jié)反偏有偏有ICBO3. 集集-射極反向截止電流射極反向截止電流ICEOICEO受溫度影受溫度影響很大，當(dāng)溫響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，度上升時(shí)，ICEO添加很快，添加很快，所以所以IC也相應(yīng)也相應(yīng)添加。三極管添加。三極管的溫度特性較的溫度特性較差。差。4.集電極最大電流集電極最大電流ICM集電極電流集電極電流ICIC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下值的下降，當(dāng)降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為電極電流即為ICMICM。5.集集-射極反向擊穿電壓射極反向擊穿電壓當(dāng)集當(dāng)集-射極之間的電壓射極之間的電壓UCEUCE超越