半導(dǎo)體分立器件課件.ppt

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1、第4章半導(dǎo)體分立器件4.1概述半導(dǎo)體分立器件種類繁多，通常可分為半導(dǎo)體二極管、晶體三極管、功率整流器件和場效應(yīng)晶體管等。半導(dǎo)體二極管又可分為普通二極管和特殊二極管兩種。普通二極管包括整流二極管、穩(wěn)壓二極管、恒流二極管、開關(guān)二極管等。特殊二極管包括肖特基勢壘管（SBD）、隧道二極管（TD）、位置顯示管（PIN）、變?nèi)荻O管、雪崩二極管等。晶體三極管包括鍺管和硅管。功率整流器件主要包括晶閘管整流器（SCR）和硅堆等。場效應(yīng)管可分為結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)管兩種。4.2半導(dǎo)體分立器件的型號命名中國半導(dǎo)體分立器件型號命名方法在國家標(biāo)準(zhǔn)《半導(dǎo)體分立器件型

2、號命名方法》（GB249-89）中進(jìn)行了規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)于1990年4月1日開始實(shí)施，并取代了原國家標(biāo)準(zhǔn)（GB249-74）。4.2.1中國半導(dǎo)體器件的型號命名第一部分：器件的電極數(shù)目，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，第二部分：材料和極性，用字母表示，第三部分：類別，用字母表示，第四部分：序號，用數(shù)字表示第五部分：規(guī)格號，用字母表示場效應(yīng)器件、半導(dǎo)體特殊器件、復(fù)合管、PIN管、激光器件的型號命名只有第三、四、五部分。半導(dǎo)體分立器件4.2.2日本半導(dǎo)體器件型號命名日本晶體管型號按日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS-C-7012）規(guī)定的半導(dǎo)體分立器件型號命名方法命名。其型號命名由五部

3、分組成：第一部分：用數(shù)字表示器件有效電極數(shù)目或類型，第二部分：用S表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會（JEIA）注冊登記的半導(dǎo)體器件。第三部分：用字母表示器件使用材料、極性和類型，第四部分：用多位數(shù)字表示器件在日本電子工業(yè)協(xié)會（JEIA）的注冊登記號，它不反映器件的任何特征，但登記號數(shù)越大，表示越是近期產(chǎn)品。第五部分：用字母A、B、C、D等表示這一器件是原型號產(chǎn)品的改進(jìn)產(chǎn)品。日本半導(dǎo)體分立器件型號命名，有時也采用簡化方法。即將型號前兩部分省略，如2SD746簡化為D746，2SC502A簡化為C502A等。但也有時除五部分外，還附加有后綴字母及符號，以便進(jìn)一

4、步說明該器件的特點(diǎn)。4.2.3美國半導(dǎo)體器件型號命名美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的半導(dǎo)體分立器件型號命名由五部分組成。第一部分：用符號表示器件的類別，第二部分：用數(shù)字表示PN結(jié)數(shù)目，第三部分：用字母N表示該器件已在美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）注冊登記。第四部分：用多位數(shù)字表示該器件在美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的登記號。第五部分：用字母A、B、C、D等表示同一型號器件的不同檔別。美國半導(dǎo)體器件型號的內(nèi)容只能判斷是二極管、三極管還是多個PN結(jié)器件，而無法判斷其類型。同時，美國半導(dǎo)體分立器件還有不少是按廠家自己的型號命名方法進(jìn)行命名，顯得較亂。4.3半導(dǎo)體二

5、極管4.3.1二極管的概念1．二極管的構(gòu)成半導(dǎo)體二極管是由一個PN結(jié)、歐姆接觸電極（歐姆接觸電極不構(gòu)成PN結(jié)作用）引出線和管殼三部分構(gòu)成的。半導(dǎo)體二極管按照其結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管和硅平面開關(guān)管三類。（1）點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管是由管心、引線和玻璃管殼組成。管心是一根金屬觸須（半徑約為0.1mm的鎢絲或金絲）壓接在半導(dǎo)體晶體上，利用電形成工藝來獲得PN結(jié)。點(diǎn)接觸型二極管的主要特點(diǎn)是由于其PN結(jié)面積小，使得結(jié)電容很小，適用于在高頻情況下工作，但不能通過很大的電流。故主要用于小電流整流或高頻時的檢波和混頻等。砷化鎵點(diǎn)接觸型二極管

6、比硅、鍺二極管可以工作在更高的頻率范圍內(nèi)（即微波范圍內(nèi)）。（2）面接觸型二極管面接觸型二極管也是由管心、引線和金屬殼組成。管心是面接觸的，PN結(jié)用合金法形成。面接觸型二極管的特點(diǎn)是由于其PN結(jié)面積大，允許通過大的正向電流，但它的結(jié)電容也大，故只能工作在較低的頻率情況下，主要適用于大功率整流。硅平面開關(guān)管是一種較新的管型。二氧化硅是絕緣體，它相當(dāng)于一保護(hù)層，用于保護(hù)PN結(jié)不受外界沾污，使二極管漏電流小，工作穩(wěn)定。平面管的結(jié)面積較大時，可以通過較大的電流，適用于大功率整流。結(jié)面積較小時，PN結(jié)電容小，適用于在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管。+N型硅P型硅二氧

7、化硅保護(hù)層（3）硅平面開關(guān)管-2．PN結(jié)的工作原理（1）PN結(jié)的單向?qū)щ娦援?dāng)PN結(jié)加正向電壓時，即外加電源電壓的正極接P區(qū)，負(fù)極接N區(qū)。由于外加電源電壓產(chǎn)生的電場正好和阻擋層內(nèi)正負(fù)離子產(chǎn)生的電場方向相反，使得阻擋層內(nèi)總的電場減弱，破壞了漂移和擴(kuò)散的平衡，擴(kuò)散作用占了優(yōu)勢。于是P區(qū)的多數(shù)載流子空穴穿過阻擋層擴(kuò)散到N區(qū)，形成空穴電流。同時，N區(qū)的多數(shù)載流子電子也穿過阻擋層擴(kuò)散到P區(qū)，形成電子電流。PN結(jié)的正向電流即為二者之和。故PN結(jié)正向?qū)щ姇r，其正向電阻很小，正向電流很大，并且正向電流隨外加電壓的增加而增加。當(dāng)PN結(jié)加反向電壓時，由于外加電源電壓在阻

8、擋層中產(chǎn)生的電場與阻擋層原來的電場方向相同，使得阻擋層內(nèi)總的電場增強(qiáng)，阻擋層變寬。外加反向電壓破壞了原來阻擋層內(nèi)擴(kuò)散和漂移