模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章 半導(dǎo)體器件

第一章半導(dǎo)體器件Semiconductors3.晶體三極管4.場效應(yīng)管2.半導(dǎo)體二極管1.半導(dǎo)體基本知識回顧本章內(nèi)容本章重點、難點和要求概念：半導(dǎo)體相關(guān)概念；二極管\三極管\場效應(yīng)管的工作原理、特性曲線

和主要參數(shù)二極管\穩(wěn)壓二極管基本電路；三極管\場效應(yīng)管基本電路；電路：二極管電路分析方法；三極管三種工作狀態(tài)的判斷方法；方法：半導(dǎo)體基本知識

1.1本征半導(dǎo)體1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體1.3PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦?.4PN結(jié)的電容效應(yīng)IntroductionofSemiconductors1.1半導(dǎo)體(Semiconductor)有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺（Ge）、硅（Si）、砷化鎵（GaAs）和一些硫化物、氧化物等。Semiconductorsareaspecialclassofelementshavingaconductivitybetweenthatofagoodconductorandthatofaninsulator半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏性：當(dāng)受到光照時，導(dǎo)電能力明顯變化

(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時，導(dǎo)電能力顯著增強本征半導(dǎo)體（IntrinsicMaterials）

完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，稱為本征半導(dǎo)體。晶體中原子的排列方式硅單晶中的共價鍵結(jié)構(gòu)共價鍵共價鍵中的兩個電子，稱為價電子（valenceelectrons）

Si

Si

Si

Si價電子

Si

SiSiSi本征激發(fā)：價電子在獲得一定能量后，即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子，同時共價鍵中留下一個空位，稱為空穴（hole）。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理空穴自由電子

在外電場的作用下，空穴吸引相鄰原子的價電子來填補，而在該原子中出現(xiàn)一個空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運動。半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流

(1)自由電子作定向運動電子電流

(2)價電子復(fù)合空穴空穴電流注意：

(1)本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少,其導(dǎo)電性能很差；

(2)溫度愈高，載流子的數(shù)目愈多,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。溫度對半導(dǎo)體器件性能影響很大。自由電子和空穴都稱為載流子。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理半導(dǎo)體材料具有溫度系數(shù)負

Si

Si

Si

Si1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體（ExtrinsicMaterials）p+多余電子磷原子ASemiconductorMaterialthathasbeensubjectedtothedopingprocessiscalledanextrinsicmaterialN型半導(dǎo)體（N-TypeMaterial）

摻雜五價元素后，自由電子數(shù)目大量增加，自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。多數(shù)載流子（多子）：自由電子少數(shù)載流子（少子）：空穴P型半導(dǎo)體（P-TypeMaterial）空穴數(shù)目大量增加，空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。摻入三價元素

Si

Si

Si

Si多子：空穴少子：自由電子B–硼原子空穴在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，溫度變化時，載流子的數(shù)目變化嗎？少子與多子變化的數(shù)目相同嗎？少子與多子濃度的變化相同嗎？1.3PN結(jié)（p-njunction）PN結(jié)：P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體交界面的特殊薄層PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++內(nèi)電場1.3.1PN結(jié)的形成1.3.2PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?）PN結(jié)加正向電壓（正向偏置）P接正、N接負外電場IFPN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–多子在外電場作用下定向移動，形成較大的正向電流。PN結(jié)加正向電壓時，正向電阻較小，處于導(dǎo)通狀態(tài)–+（2）PN結(jié)加反向電壓（反向偏置）外電場P接負、N接正少子在外電場作用下定向移動，形成很小的反向電流。PN結(jié)加反向電壓時，反向電阻較大，處于截止?fàn)顟B(tài)。溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加。PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－IR1.3.2PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.3.2PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.勢壘電容Cb

PN結(jié)外加電壓變化時，空間電荷區(qū)的寬度將發(fā)生變化，有電荷的積累和釋放的過程，與電容的充放電相同，其等效電容稱為勢壘電容Cb。1.4PN結(jié)的電容效應(yīng)2.擴散電容

PN結(jié)外加的正向電壓變化時，在擴散過程中載流子的濃度及其梯度均有變化，也有電荷的積累和釋放的過程，其等效電容稱為擴散電容Cd。正向偏置時，擴散電容其主要作用；反向偏置時，勢壘電容起主要作用；結(jié)電容不是常量；若PN結(jié)外加電壓頻率高到一定程度，則失去單向?qū)щ娦?；在高頻時，它對電路有較大的影響；1.4PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)電容：小結(jié)半導(dǎo)體；價電子和共價鍵；本征激發(fā)；雜質(zhì)半導(dǎo)體；載流子；多子和少子；N型和P型半導(dǎo)體；PN結(jié)基本概念：知識要點：（2）無論N型或P型半導(dǎo)體都是中性的，對外不顯電性。（3）PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?）N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體多子自由電子空穴少子空穴自由電子正向偏置導(dǎo)通狀態(tài)反向偏置截止?fàn)顟B(tài)2.半導(dǎo)體二極管

Diodes2.1二極管的組成2.2二極管的伏安特性及電流方程2.3二極管的主要參數(shù)2.4二極管的等效模型2.5二極管電路分析及其應(yīng)用2.6穩(wěn)壓二極管基本概念靜態(tài)：放大電路沒有輸入信號時，電路中各點的電流和電壓是直流信號，稱為直流工作狀態(tài)或靜止工作狀態(tài)，簡稱靜態(tài)。動態(tài)：放大電路有輸入信號時，電路中的電壓和電流隨交流信號而變化，稱為動態(tài)。符號規(guī)定iB電流的總瞬時值（符號小寫、下標(biāo)大寫）

電路中各處的往往由直流量和交流量疊加而成ib交流分量瞬時值（符號小寫、下標(biāo)小寫）Ib交流有效值（符號大寫、下標(biāo)小寫）Ibm交流幅值IB直流分量（符號大寫、下標(biāo)大寫）總瞬時值交流分量ibiBtIB直流分量

iB=IB+ibIbm交流幅值

2.1二極管的組成將PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼——二極管陰極陽極

符號Dak小功率二極管大功率二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管2.1二極管的組成結(jié)面積小結(jié)電容小結(jié)允許的電流小最高工作頻率高結(jié)面積大結(jié)電容大允許的電流大最高工作頻率低結(jié)面積可小、可大小的工作頻率高大的結(jié)允許的電流大點接觸型面接觸型平面型二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性。2.2二極管的伏安特性及電流方程材料開啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA1.伏安特性i/mAi/uAI/mAI/uA2.二極管的電流方程正向特性為指數(shù)曲線反向特性為橫軸的平行線2.2二極管的伏安特性及電流方程正向偏置：反向偏置：3.伏安特性受溫度影響T（℃）↑→在電流不變情況下管壓降U↓→正向特性左移；T（℃）↑→反向飽和電流IS↑，U(BR)↓→反向特性下移增大1倍/10℃2.2二極管的伏安特性及電流方程2.3二極管的主要參數(shù)1.最大整流電流IF二極管長期使用時，允許流過二極管的最大正向平均電流。2.最高反向工作電壓UR是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是UBR的一半或三分之二。3.反向電流IR指二極管加規(guī)定工作電壓時的反向電流。4.最高工作頻率fM主要決定于PN結(jié)的結(jié)電容的大小。思考1.為什么二極管的反向飽和電流與外加電壓基本無關(guān)，而當(dāng)環(huán)境溫度升高時，又明顯增大？2.怎樣用萬用表判斷二極管的正負極以及管子的好壞？3.把一個1.5v的干電池直接正向偏置的接到二極管的兩端，會不會發(fā)生什么問題？二極管電路分析思路I/uA1.理想模型（IdealEquivalentcircuit）正偏時，管壓降為0,電阻為0反偏時，電阻為無窮大，電流為02.4二極管的等效模型理想二極管的伏安特性理想二極管的等效電路K2.恒壓降模型（simplifiedequivalentcircuit）當(dāng)外加正向電壓大于UD（on）時，二極管導(dǎo)通當(dāng)外加電壓小于UD（on）時，電流為0，二極管截止2.4二極管的等效模型恒壓降模型特性曲線等效電路KUD-+2.4二極管的等效模型考慮二極管的導(dǎo)通電壓，又考慮二極管內(nèi)的動態(tài)電阻。二極管折線模型3.折線模型(piecewise-linearequivalentcircuit)定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止分析方法和步驟：將二極管斷開分析二極管陰陽兩極接入點間電壓的極性和大小；根據(jù)所選擇的等效模型得到等效電路；利用線性電路分析方法分析電路。2.5二極管電路分析及其應(yīng)用例1-1 設(shè)二極管電路如圖(a)所示，VDD分別為10V、1.5V，R為

10k，圖(b)是它的習(xí)慣畫法。對于上述兩種情況，求電路的iD和uD的值：（要求分別應(yīng)用理想模型、恒壓降模型和折線模型求解）2.5二極管電路分析及其應(yīng)用

VDD模型10V1.5ViD(mA)uD(V)iD(mA)uD(V)理想模型100.150恒壓降模型0.930.70.080.7折線模型0.9270.730.07750.725恒壓降模型誤差7%046%0折線模型誤差7.3%1.4%48%3.6%折線/恒壓降模型誤差0.32%1.4%3.1%3.6%將例題1-1的計算結(jié)果、iD對理想模型及uD對0.7V，折線模型對恒壓降模型的相對偏差填入下表：從表中能得出什么結(jié)論？為什么VDD=1.5V時誤差均較大？2.5二極管電路分析及其應(yīng)用2.5二極管電路分析及其應(yīng)用例1-2電路如圖所示，試畫出輸出波形。電路實現(xiàn)雙向限幅功能。V1為上限幅電平，-V2為下限幅電平。-V2V1t

0vot

0viV1-V2例1-3硅二極管組成的電路如圖所示。當(dāng)V1和V2為0V或3V時，求V1和V2

的值在不同組合情況下，輸出電壓o的值。設(shè)二極管是理想的。2.5二極管電路分析及其應(yīng)用實現(xiàn)與/或門二極管的外特性小結(jié)1.二極管本質(zhì)上就是PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕?.二極管伏安特性具有非線性；3.二極管伏安特性與溫度有關(guān)；二極管等效模型及其應(yīng)用小結(jié)

這些模型之間的異同點？

等效模型忽略了哪些量？如何選擇合適的等效模型？如何分析含有二極管的電路？2.6穩(wěn)壓二極管(ZenerDiodes)2.伏安特性1.符號UZIZminIZmaxUZIZ

穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。UIO3.主要參數(shù)(1)穩(wěn)定電壓UZ

穩(wěn)壓管正常工作(反向擊穿)時管子兩端的電壓。(2)穩(wěn)定電流IZ(IZmin～IZmax)

指穩(wěn)壓管正常工作時的參考電流。(3)動態(tài)電阻(4)最大允許耗散功率

PZM=UZIZMrZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。2.6穩(wěn)壓二極管4.典型電路2.6穩(wěn)壓二極管加反向電壓UIRIRUz要加限流電阻2.6穩(wěn)壓二極管5.穩(wěn)壓管等效電路模型例1-5Vi=16vRL=1.2kΩVz=10vR=1kΩ穩(wěn)壓管電路如圖所示，試求RL兩端電壓VL，R兩端電壓VR，以及IZ和PZ。如果RL為3kΩ，結(jié)論如何？3.晶體三極管BipolarJunctionTransistors3.1晶體管的結(jié)構(gòu)和符號3.2晶體管的放大原理3.3晶體管的共射輸入特性和輸出特性3.4晶體管工作狀態(tài)的判定3.5溫度對晶體管特性的影響3.6主要參數(shù)3.1晶體管的結(jié)構(gòu)和符號3.1晶體管的結(jié)構(gòu)和符號NPN型--NNPecb發(fā)射極集電極基極PNP型--PPNecb發(fā)射極集電極基極BECIBIEICBECIBIEIC基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電區(qū)：面積最大三個級、三個區(qū)、兩個結(jié)3.1晶體管的結(jié)構(gòu)和符號BECNNP基極發(fā)射極集電極1.三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏PNP發(fā)射結(jié)正偏VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

3.2晶體管的放大原理2.三極管內(nèi)部載流子的運動規(guī)律3.2晶體管的放大原理BIIE在B極和C極之間的分配比例主要取決于基區(qū)寬度、發(fā)射區(qū)多子濃度。IBN3.2晶體管的放大原理BI稱為共基極直流電流放大系數(shù)。顯然小于1而接近1。稱為共發(fā)射極直流電流放大倍數(shù)。稱為共發(fā)射極交流電流放大倍數(shù)。重要結(jié)論:把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。電流放大系數(shù)，它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。2、電流分配關(guān)系1、發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏3.3晶體管的共射輸入特性和輸出特性

管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線是管子內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。為什么要研究特性曲線：

1）直觀地分析管子的工作狀態(tài)

2）合理地選擇偏置電路的參數(shù)，設(shè)計性能良好的電路

重點討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線輸入特性

測量晶體管特性的實驗線路輸出特性輸入回路輸出回路ECICEBmAAVUCEUBERBIBV++––––++1.輸入特性曲線為什么UCE增大曲線右移？對于小功率晶體管，UCE大于1V的一條輸入特性曲線可以取代UCE大于1V的所有輸入特性曲線。為什么像PN結(jié)的伏安特性？為什么UCE增大到一定值曲線右移就不明顯了？死區(qū)電壓硅0.5V鍺0.1V導(dǎo)通電壓硅0.7V鍺0.2V2.輸出特性對應(yīng)于一個IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。為什么uCE較小時iC隨uCE變化很大？

為什么uCE增大到一定程度，曲線幾乎是橫軸的平行線？3.晶體管的三個工作區(qū)域劃分1)放大區(qū)也稱為線性區(qū)，具有恒流特性。條件：發(fā)射結(jié)正向偏置

集電結(jié)反向偏置IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)2）截止區(qū)IB=0以下區(qū)域為截止區(qū)，有IC0

，UCEUCC

。條件：發(fā)射結(jié)反向偏置集電結(jié)反向偏置3.晶體管的三個工作區(qū)域劃分IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O截止區(qū)3）飽和區(qū)UCEUBE，UCE

0

ICUCC/RC。條件：發(fā)射結(jié)正向偏置

集電結(jié)正向偏置

3.晶體管的三個工作區(qū)域劃分IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O飽和區(qū)（1）三極管結(jié)偏置判定法（2）三極管電流關(guān)系判定法+VCCRbRcIBICIE+VBBVO3.4晶體管工作狀態(tài)的判定正偏或零偏正偏反偏正偏反偏反偏或零偏飽和放大截止集電結(jié)發(fā)射結(jié)（1）三極管結(jié)偏置判定法結(jié)偏置工作狀態(tài)3.4晶體管工作狀態(tài)的判定<(1+β)IB<βIB≥IBSIB+IC=(1+β)IBβIB0<IB<ICEO<ICEO0（2）三極管電流關(guān)系判定法飽和放大截止IEICIB電流工作狀態(tài)流關(guān)系電IBS：三極管臨界飽時基極應(yīng)注入的電流<

IBS3.4晶體管工作狀態(tài)的判定3.4晶體管工作狀態(tài)的判定例1-6

NPN三極管接成如下圖所示兩種電路。試分析電路中三極管VT處于何種工作狀態(tài)。設(shè)VT的UBE=0.7V。3.5溫度對晶體管特性的影響（1）溫度對輸入特性的影響溫度每升高1C，UBE將減小-(2～2.5)mV，即晶體管具有負溫度系數(shù)。溫度升高，輸入特性曲線左移3.5溫度對晶體管特性的影響溫度每升高1C，增加0.5%~1.0%。（2）溫度對β的影響溫度升高，輸出特性曲線上移，間距拉大（3）溫度對ICBO、ICEO的影響溫度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管優(yōu)于鍺管。3.6主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)（1）共發(fā)射極電流放大系數(shù)注意：和

的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0較小的情況下，兩者數(shù)值接近。常用晶體管的

值在20~200之間。例1-7：UCE=6V時，在Q1點IB=40A,IC=1.5mA；

在Q2點IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計算中，一般作近似處理：=IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120Q1Q2在Q1點，有由Q1和Q2點，得3.6主要參數(shù)直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)（2）共基極電流放大系數(shù)3.6主要參數(shù)發(fā)射極開路時，在其集電結(jié)上加反向電壓，得到反向電流。(2)集電極發(fā)射極間的穿透電流ICEO(1)集電極基極間反向飽和電流ICBO+鍺管：I

CBO為微安數(shù)量級硅管：I

CBO為納安數(shù)量級基極開路時，集電極到發(fā)射極間的電流—穿透電流。2.極間反向電流3.6主要參數(shù)3.極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM(3)集電極最大允許功率損耗PCM集電極電流通過集電結(jié)時所產(chǎn)生的功耗，PC=ICUCE<PCM當(dāng)值下降到線性放大區(qū)值的70％時，所對應(yīng)的集電極電流稱為集電極最大允許電流ICM。(2)集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO

當(dāng)集—射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值時，三極管就會被擊穿。ICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)由三個極限參數(shù)可畫出三極管的安全工作區(qū)ICUCEO三極管小結(jié)1.為什么叫三極管？三極管的基本結(jié)構(gòu)。三個級、三個區(qū)、兩個結(jié)2.為什么三極管能夠放大？如何放大？1）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2)3）IC

IB

，

IC

IE

4）IC

IBBC

IIb?3.三極管在什么情況下才能放大？發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏電流控制元件三極管小結(jié)4.三極管的伏安特性？IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)5.如何判定三極管的工作狀態(tài)？計算基極飽和電流，然后判斷基極電流和飽和電流的關(guān)系。三極管小結(jié)幾個重要公式：4.場效應(yīng)管FieldEffectTransistors4.1結(jié)型場效應(yīng)管4.2絕緣柵型場效應(yīng)管4.3場效應(yīng)管的主要參數(shù)場效應(yīng)管場效應(yīng)管單極型晶體管電壓控制元件增強型耗盡型N溝道P溝道FETs分類絕緣柵場效應(yīng)管IGFETsorMOSFETs結(jié)型場效應(yīng)管JFETsN溝道P溝道N溝道P溝道場效應(yīng)管的分類4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）1.結(jié)構(gòu)和符號DrainSourceGate耗盡層主要向著導(dǎo)電溝道一側(cè)展寬改變UGS的大小，可以控制漏極電流ID4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）2.工作原理柵極和導(dǎo)電溝道之間存在PN結(jié)改變UGS將改變耗盡層的寬度導(dǎo)電溝道和柵極摻雜濃度不一致?lián)诫s程度低的N溝道層寬度比P區(qū)層寬大很多4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）（1）UDS=0時（柵源電壓對導(dǎo)電溝道的控制作用）4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）（2）UDS>0時（柵-源電壓對漏極電流的影響）

（a）（b）4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）（2）UDS>0時（柵-源電壓對漏極電流的影響）

（c）（d）4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）3.特性曲線-------轉(zhuǎn)移特性夾斷電壓UP飽和漏極電流IDSS結(jié)型場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性曲線可用以下肖克萊方程（Shockley’sequation）表示：對于不同的UDS，對應(yīng)的轉(zhuǎn)移特性曲線不同；在恒流區(qū)，轉(zhuǎn)移特性曲線基本重合；4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）3.特性曲線可變電阻區(qū)恒流區(qū)iD幾乎僅決定于uGS擊穿區(qū)夾斷區(qū)（截止區(qū)）夾斷電壓IDSS------漏極特性預(yù)夾斷軌跡，UDG＝|UP|低頻跨導(dǎo)：ΔiD4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）例1-8:

在圖示電路中，已知場效應(yīng)管的；問在下列三種情況下，管子分別工作在那個區(qū)？(b)(c)(a)GDS4.1結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFETs）3.特性曲線??????OO------聯(lián)系4.2絕緣柵型場效應(yīng)管(IGFET)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管

(MetalOxide-SemiconductorFET)，簡稱MOSFET。分類： 增強型

N溝道、P溝道 耗盡型N溝道、P溝道4.2.1N溝道增強型MOS管1.結(jié)構(gòu)和符號漏極D金屬電極柵極G源極SSiO2絕緣層P型硅襯底

高摻雜N區(qū)符號：2.工作原理（1）UGS對導(dǎo)電溝道的控制(UDS=0)反型層耗盡層耗盡層形成反型層形成4.2.1N溝道增強型MOS管2.工作原理（2）UDS對ID的控制

iD隨uDS的增大而增大，可變電阻區(qū)

uGD＝UT，預(yù)夾斷iD幾乎僅僅受控于uGS，恒流區(qū)N溝道增強型MOS管工作在恒流區(qū)的條件是什么？4.2.1N溝道增強型MOS管3.特性曲線O------轉(zhuǎn)移特性4.2.1N溝道增強型MOS管3.特性曲線------漏極特性可變電阻區(qū)截止區(qū)24061020放大區(qū)4.2.1N溝道增強型MOS管1.結(jié)構(gòu)和符號4.2.2N溝道耗盡型MOS管SiO2絕緣層中摻有正離子預(yù)埋了N型導(dǎo)電溝道GSD符號：漏極飽和電流2.特性曲線4.2.2N溝道耗盡型MOS管夾斷電壓

UGS(off)轉(zhuǎn)移特性曲線0ID/mA

UGS/V-1-2-348121612UDS=常數(shù)UDSUGS=0UGS<0UGS>0漏極特性曲線0ID/mA16201248121648IDSS4.3場效應(yīng)管的主要參數(shù)（1）直流參數(shù)飽和漏極電流IDSS—耗盡型場效應(yīng)管，當(dāng)UGS=0時所對應(yīng)的漏極電流。夾斷電壓UP－耗盡型FET的參數(shù)。開啟電壓UT－增強型MOS管的參數(shù)，柵源電壓小于開啟電壓的絕對值,場效應(yīng)管不能導(dǎo)通。直流輸入電阻RGS－場效應(yīng)三極管的柵源輸入電阻的典型值，對于結(jié)型場效應(yīng)管，反偏時RGS約大于107Ω，對于絕緣柵型場效應(yīng)管,RGS約是109～1015Ω。4.3場效應(yīng)管