模电第一章总结论文

1、第一章 常用半导体元件一半导体1 半导体三大特性搀杂特性热敏特性光敏特性2 本征半导体指纯净的具有晶体结构的半导体。3 载流子 (Carrier) 运动电荷的粒子。有温度环境就有载流子。绝对零度（ -273C）时晶体中无自由电子。4 本征激发（光照、加温度）会成对产生自由电子和空穴对自由电子（负电）空穴（正电）本征半导体载流子浓度为：n =peii=K 1T(3/2) (-E GO/2kT )ni 表示自由电子的浓度pi 表示空穴的浓度5 N 型半导体 ：电子型半导体（掺入五价元素，如磷）多数载流子：自由电子少数载流子：空穴自由电子数 = 空穴数+ 施主原子6 P 型半导体 ：空穴型半导体（掺

2、入三价元素，如硅）多子：空穴少子：自由电子空 穴 数 = 自由电子数+ 受主原子二 PN 结1 PN 结 是指使用半导体工艺使 N 型和 P 型半导体结合处所形成的特殊结构。PN 结具有单向导电性。空间电荷区（耗尽层）P 区出现负离子区，N 区出现正离子曲2 PN 结形成 “三步曲 ”（ 1）多数载流子的 扩散运动 。（ 2）空间电荷区的少数载流子的漂移运动 。（ 3）扩散运动与漂移运动的动态平衡 。3 PN 结的单向导电性正向偏置P 接电源正， N 接电源负?削弱内电场，使PN 结变窄。?扩散运动漂移运动。?称为 “正向导通 ”。反向偏置P 接电源负， N 接电源正?增强内电场，使PN 结变

3、宽。?扩散运动漂移运动?称为 “反向截止 ”5 PN 结伏安特性?单向导电性 正向导通开启电压 反向截止饱和电流7 反向击穿 当对 PN 结的外加反向电压超过一定的限度，反向电流急剧增加，称之为反向击穿。?击穿有两种机理：雪崩击穿 低掺杂，耗尽层宽度较宽（少子，加速）齐纳击穿 高掺杂，耗尽层宽度较窄（强电场破坏共价键）8 PN 结电容特性?PN 结呈现电容效应?有两种电容效应势垒电容（和反向偏置有关） CT?PN 结外加 反向 偏置时，引起空间电荷区体积的变化（相当电容的极板间距变化和电荷量的变化）扩散电容（和正向偏置有关）CDPN 结外加 正向偏置时，引起扩散浓度梯度变化出现的电容（电荷）效

4、应。三一二极管是由管芯 (PN 结) 加电极引线 和管壳 制成。平面型 二极管：面接触型 二极管：适合整流，低频应用 (结电容大 )点接触型 二极管：可高频应用(结电容小 )1 主要参数最大整流电流I F二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。最高反向工作电压U R指工作时允许所加最大反向电压。（通常取击穿电压UB R 的一半）反向电流 I R指是指未击穿时的反向电流。（此值越小表示管子单向导电性能越好）最高工作频率fm二极管工作的上限截止频率。直流电阻和交流电阻直流电阻R是二极管所加直流电压V 与所流过直流电流I 之比。交流电阻r是其工作状态(I,V) 处电压改变量与电流改变量之比。几何

5、意义是曲线Q 点处切线斜率的倒数。二 稳压二极管及稳压电路二稳压二极管主要参数稳压电压 UZ在规定电流下稳压管的反向击穿电压。稳定电流 Iz稳压管工作在稳压状态下时的参考电流。工作电流小于此值时稳压效果变坏，故常将Iz 记作 IZmin 。额定功耗 Pzm稳压电压 U Z 与最大稳定电流Izm 的乘积。动态电阻 r z在稳压区，端电压变化量与电流变化量的比值。（越小越好）。温度系数指温度每变化1稳压值的变化量。 7V 是正温系数 (雪崩击穿 )； 4V 是负温系数 (齐纳击穿 )；4 7V 温度系数最小。稳压电路四晶体三极管一晶体三极管 也叫半导体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参

6、与运行，因此，还被称为双极型晶体管。小 功 率中功率管大功率管多子浓度高多子浓度很低，且很薄面积大二晶体管的电流放大作用该基本放大器是共发射放大电路。放大的外部条件uBEU on（发射结正偏）uCB0，即 uCEuBE（集电结反偏）晶体管的放大作用表现为小的基极电流可以控制大的集电极电流。三晶体管电流分配关系IE=IEN +IEP=ICN +IBN +IEPIC=I CN+I CBOI B=I BN +I EP-ICBO= I' B-ICBOIE 扩散运动形成的电流IB 复合运动形成的电流IC漂移运动形成的电流四共射电流放大系数I CNI CI CBOI B'I BI CBO整

7、理可得 IC IB (1)ICBOIBICEO一般情况下I BI CBO，1所以IICI BE( 1) I B共射交流放大系数i Ci B若穿透电流可以忽略不计，则在iB不太大情况下，可以认为五共射特性曲线一输入特性曲线（图）（ 1）uCE=0V 时，相当于两个 PN 结并联。（ 2）当 uCE=1V 时， 集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少， 在同一 uBE 电压下， iB 减小。特性曲线将向右稍微移动一些。（ 3）uCE 1V再增加时，曲线右移很不明显。因为集电结的电场已足够强，iC 基本不变，故iB 也基本不变。二输出特性曲线（图）截止区发射结电压小于开启电压且集电结反

8、偏。UBE UON 且 UCEUBEI B=0放大区发射结正偏，集电结反偏。UBE UON 且 UCEUBEIc 仅与 Ib 有关而与U CE 无关。饱和区发射结和集电结均为正偏。UBE UON 且 UCEUBE三管子参数1 电流放大参数共基 直流电流放大参数共射，共集 直流电流放大参数2极间反向电流是指管子各电极之间的反向漏电流参数。C、 B 间反向饱和漏电流管子 C、 E 间反向饱和漏电流此值与 本征激发 有关。取决于 温度特性（少子特性） 。3 交流参数共射1. iC共基2. iCiBi E特征频率 fT由于结电容的存在 , 是 f 的函数。当 =1对应的频率为特征频率。4 极限参数iC(mA) 集电极 最大允许电流IB=100uA指 值明显减小的 I C 值。IB =80uA 集电极 最大允许功耗IB =