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1、第三章半導體二極管及基本電路3.1半導體的基本知識3.1.1半導體材料導體(conductor)：自然界中很容易導電的物質稱為導體，金屬一般都是導體。絕緣體(semiconductor)：有的物質幾乎不導電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導體(insulator)：另有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體之間，稱為半導體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。半導體的導電機理不同于其它物質，所以它具有不同于其它物質的特點：當受外界熱和光的作用時，它的導電能力明顯變化。往純凈的半導體中摻入某些雜質
2、，會使它的導電能力明顯改變。3.1.2本征半導體和雜志半導體本征半導體：完全純凈的、結構完整的半導體晶體。成分：載流子、自由電子和空穴。本征半導體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。雜質半導體：摻雜濃度遠大于本征半導體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。包括P型半導體和N型半導體。3.2PN結的形成及特性3.2.1PN結的形成漂移運動：內電場越強，就使漂移(drift)運動越強，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。擴散運動：擴散(dif
3、fusion)的結果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬，空間電荷區(qū)越寬。PN結的形成：擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，相當于兩個區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。3.2.2PN結的特性PN結的單向導電性：PN結(PNjunction)正向偏置，內電場減弱，使擴散加強，擴散>飄移，正向電流大，空間電荷區(qū)變薄；PN結(PNjunction)反向偏置，內電場加強，使擴散停止，有少量飄移，反向電流很小，空間電荷區(qū)變厚。PN結的電容效應：擴散電容CD和勢壘電容CB。擴散電容，PN結處于正向偏置時，多子的擴散
4、導致在P區(qū)（N區(qū)）靠近結的邊緣有高于正常情況的電子（空穴）濃度，這種超量的濃度可視為電荷存儲到PN結的鄰域；勢壘電容，勢壘區(qū)是積累空間電荷的區(qū)域，當反向偏置電壓變化時，就會引起積累在勢壘區(qū)的空間電荷的變化，類似于平板電容器兩極板上電荷的變化。3.3二極管3.3.1半導體二極管的結構半導體二極管的結構：在PN結上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結構分有點接觸型、面接觸型和平面型三大類。(1)點接觸型二極管：PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。(2)面接觸型二極管：PN結面積大，用于工
5、頻大電流整流電路。(3)平面型二極管：往往用于集成電路制造藝中。PN結面積可大可小，用于高頻整流和開關電路中。3.2.2二極管的參數(shù)最大整流電流IF:二極管長期運行時，允許流過二極管的最大正向平均電流。反向擊穿電壓VBR:二極管反向擊穿時的電壓值。擊穿時反向電流劇增，二極管的單向導電性被破壞，甚至過熱而燒壞。手冊上給出的最高反向工作電壓約為擊穿電壓的一半。反向電流IR:指管子未擊穿時的反向電流。反向電流大，說明管子的單向導電性差，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。二極管的極
6、間電容（parasiticcapacitance）:二極管的兩極之間有電容，此電容由兩部分組成：勢壘電容(barrier（depletion）capacitance)CB和擴散電容(diffusioncapacitance)CD。微變電阻rd:rd是二極管特性曲線上工作點Q附近電壓的變化與電流的變化之比.第四章雙極型三極管及放大電路基礎4.1半導體三極管（BJT—雙結晶體管）半導體三極管:是具有電流放大功能的元件。三極管分類：按頻率：高頻管、低頻管；按功率：小、中、大功率管；按材料：硅管、鍺管；按類型：N
7、PN型、PNP型。4.1.1基本結構BJT結構特點：發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低。三極管的基本接法：共發(fā)射極接法：e作為公共端；b為輸入端，c為輸出端；共集電極接法：c作為公共端；b為輸入端，e為輸出端；共基極接法：b作為公共端，e為輸入端，c為輸出端。BJT的電流分配和放大原理三極管放大的條件：在三極管內部：發(fā)射結正偏、集電結反偏；從外部的電位看：NPN管發(fā)射結正偏：VB>VE（EB來實現(xiàn)）集電結反偏：VC>VB（EC來實
8、現(xiàn)）即VC>VB>VE。PNP管發(fā)射結正偏，VB0，集電結已進入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復合減少，同樣的vBE下IB減小，特性曲線右移。(3)輸入特性曲線
