半導體器裝置件三極管

第10章常用半導體器件返回半導體的導電特性半導體：導電能力介乎于導體和絕緣體之間的物質。半導體的導電特性：熱敏特性光敏特性摻雜特性半導體的導電特性：(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。摻雜特性：往純凈的半導體中摻入某些雜質，導電能力顯著增強(可做成各種不同用途的半導體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏特性：當受到光照時，導電能力明顯變化(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)。熱敏特性：當環(huán)境溫度升高時，導電能力增強一P型半導體和N型半導體P型半導體：本征半導體硅中加入微量的3價元素（硼、鎵、銦）N型半導體：在本征半導體中加入微量的5價元素（磷）二

PN結的形成三PN結的特性——單向導電性PN結具有單向導電性

（1）PN結加正向電壓時，處在導通狀態(tài)，結電阻很低，正向電流較大。（2）PN結加反向電壓時，處在截止狀態(tài)，結電阻很高，反向電流很小。返回

四二極管的結構

把一個PN結的兩端接上電極引線，外面用金屬（或玻璃、塑料等）管殼封閉起來，便構成了二極管，其結構示意圖和圖形符號如圖所示。

陰極引線陽極引線二氧化硅保護層P型硅N型硅(

c

)平面型觸絲陽極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)

點接觸型鋁合金小球N型硅陽極引線PN結金銻合金底座陰極引線(

b)面接觸型

半導體二極管的結構和符號二極管二極管的結構示意圖陰極陽極(

d

)

符號D10二極管10.3.1基本結構(a)點接觸型(b)面接觸型

結面積小、結電容小、正向電流小。用于檢波和變頻等高頻電路。

結面積大、正向電流大、結電容大，用于工頻大電流整流電路。(c)平面型用于集成電路制作工藝中。PN結結面積可大可小，用于高頻整流和開關電路中。10.3.2伏安特性硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導通。

外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向導電性。正向特性反向特性特點：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+

反向電流在一定電壓范圍內保持常數(shù)。10.3.4主要參數(shù)1.

最大整流電流

IOM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.

反向工作峰值電壓URWM是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓UBR的一半或三分之二。二極管擊穿后單向導電性被破壞，甚至過熱而燒壞。3.

反向峰值電流IRM指二極管加最高反向工作電壓時的反向電流。反向電流大，說明管子的單向導電性差，IRM受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。

二極管電路分析舉例定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.7V鍺0.2~0.3V

分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負。若V陽

>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導通若V陽

<V陰或UD為負(反向偏置)，二極管截止

若二極管是理想的，正向導通時正向管壓降為零，反向截止時二極管相當于斷開。穩(wěn)壓二極管1.符號UZ

穩(wěn)壓管正常工作時加反向電壓使用時要加限流電阻

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。UZIZIZMIZ2.伏安特性_+UIO

一種特殊的面接觸型半導體硅二極管。它在電路中與適當數(shù)值的電阻相配合能起穩(wěn)定電壓的作用。除此之外，還有

開關二極管

檢波二極管

整流二極管3.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、最大穩(wěn)定電流IZM(3)最大允許耗散功率PZM=UZIZM例題：U0+_UUZR穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用當U<UZ時,電路不通；當U>UZ時,穩(wěn)壓管擊穿返回各種各樣的二極管三極管1基本結構2電流分配和放大原理3特性曲線4主要參數(shù)結構平面型

合金型

:NPN

PNP一基本結構發(fā)射結集電結BNNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)ECNNPBECCEB發(fā)射結集電結BPPN發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)ECPPNBECCEB基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結集電結BECNNP基極發(fā)射極集電極結構特點：集電區(qū)：面積最大二電流分配和放大原理1.三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結正偏、集電結反偏PNP發(fā)射結正偏VB<VE集電結反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN發(fā)射結正偏VB>VE集電結反偏VC>VB

2.各極電流關系及電流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.542.303.103.95<0.0010.721.582.363.184.05結論:

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。（1）IE=IC+IB符合基爾霍夫電流定律。（2）IE和IC比IB大的多。（3）BECNNPEBRBECRC三特性曲線工作狀態(tài)

即管子各電極電壓與電流的關系曲線，是管子內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。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)，設計性能良好的電路

重點討論應用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個工作區(qū)：(1)放大區(qū)

在放大區(qū)有IC=

IB

，也稱為線性區(qū)，具有恒流特性。

在放大區(qū)，發(fā)射結處于正向偏置、集電結處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截止區(qū)IB<0以下區(qū)域為截止區(qū)，有IC0

。

在截止區(qū)發(fā)射結