第1章 - 副本

1、第第1 1章章 半导体器件基础半导体器件基础1.11.1半导体二极管半导体二极管1.21.2半导体三极管半导体三极管BJT1.31.3场效应管场效应管(FET)一、二极管基本原理一、二极管基本原理硅和锗最外层轨道上都有四硅和锗最外层轨道上都有四个电子个电子, ,即四价元素。即四价元素。1、半导体的基本特性、半导体的基本特性 自然界物质，根据材料的导电能力，可以将他们划分为自然界物质，根据材料的导电能力，可以将他们划分为导体、绝缘体和半导体。导体、绝缘体和半导体。硅和锗是最常有的半导体材料硅和锗是最常有的半导体材料纯度要达到纯度要达到99.99999%99.99999%本征半导体本征半导体纯净的

2、半导体纯净的半导体单晶体，共价键结构。单晶体，共价键结构。共价键共价键+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4在绝对温度在绝对温度T=0K(-273)T=0K(-273)时，所有的价电子都被紧紧束缚在时，所有的价电子都被紧紧束缚在共价键中，不会成为共价键中，不会成为自由电子自由电子，此时，此时本征半导体是不导电的。本征半导体是不导电的。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4 当温度升高或受到光的照射时，有当温度升高或受到光的照射时，有部分电子可以挣脱原子核和共价键的部分电子可以挣脱原子核和共价键的束缚，变为束缚，变为自由

3、电子自由电子，而参与导电。，而参与导电。 在自由电子产生的同时，在其原来的自由电子产生的同时，在其原来的的位置就出现了一个空位，称为的位置就出现了一个空位，称为空穴空穴。自由自由电子电子空穴空穴这一现象称为这一现象称为本征激发，本征激发，也称也称热激发热激发电子和空穴总是成对出现成对消失电子和空穴总是成对出现成对消失电子空穴对电子空穴对因为自由电子带因为自由电子带负电负电, ,失去电子处的失去电子处的空穴就带了空穴就带了正电正电。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4与本征激发相反的现象与本征激发相反的现象复合复合在在本征激发时，价电子变成自由电子，留下一个本

4、征激发时，价电子变成自由电子，留下一个空穴，复合的空穴，复合的过程中，过程中，自由自由电子填补一个空穴，也可以理解为空穴从一个位电子填补一个空穴，也可以理解为空穴从一个位置移到了另一个位置置移到了另一个位置空穴也是能移动的。空穴也是能移动的。较小能量的自由电子在运动中，会较小能量的自由电子在运动中，会被带正电的空穴所捕捉，电子和空被带正电的空穴所捕捉，电子和空穴同时消失穴同时消失复合。复合。复合复合在一定温度下，本征激发和复合同在一定温度下，本征激发和复合同时进行，达到动态平衡。电子空穴时进行，达到动态平衡。电子空穴对的浓度一定。对的浓度一定。电子和空穴都带电、都能移动，在电场作用下，都能形成

5、电电子和空穴都带电、都能移动，在电场作用下，都能形成电流即：流即：半导体中有两种载流子：自由电子和空穴半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。本征激发本征激发+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4在常温（在常温（）下，）下，本征半导体本征半导体中的空穴电子对很少中的空穴电子对很少，导电能力很差，但会随着温度、光照等外界条件的变化而变，导电能力很差，但会随着温度、光照等外界条件的变化而变化，导电能力介于导体于绝缘体之间化，导电能力介于导体于绝缘体之间半导体。半导体。硅硅(14号元素号元素)原子的密度为原子的密度为: 4.691019/mm3,在常温下在常温下空穴电

6、子对的空穴电子对的密度为密度为1.5107/mm3, 仅占的密度的仅占的密度的三万亿分之一三万亿分之一锗锗(32元素元素)原子的密度为原子的密度为: 4.461019/mm3,在常温下在常温下空穴电子对的空穴电子对的密度为密度为2.41010/mm3, 仅占的密度的仅占的密度的二十亿分之一二十亿分之一 在本征半导体中掺入某些微量（百万分之几）杂质元素在本征半导体中掺入某些微量（百万分之几）杂质元素后的半导体称为后的半导体称为杂质半导体杂质半导体。N N型半导体型半导体在本征半导体中掺入五价杂质元在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷，素，例如磷，由于在掺入的量很小，不会改变原由于在掺入的量很小

7、，不会改变原有的共价键结构，有的共价键结构，+4+4+4+4+4+4+5+5+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4在形成共价键时，就会多出一个电子，由于这个在形成共价键时，就会多出一个电子，由于这个“多于多于”的电的电子，不受共价键的约束，只受原子核的束缚，在常温下就都能子，不受共价键的约束，只受原子核的束缚，在常温下就都能形成自由电子。形成自由电子。 这样，自由电子的数量就比空穴的数目多（一这样，自由电子的数量就比空穴的数目多（一千万倍左右），导电时主要靠千万倍左右），导电时主要靠带负电带负电( (N Negative）的自由）的自由电子电子，称为称为N N型半导体型半导体。多子是自由电子

8、。多子是自由电子, ,少子是空穴。少子是空穴。 空穴电空穴电子对子对多余电子多余电子磷原子磷原子型半导体型半导体在本征半导体中掺入在本征半导体中掺入3 3价杂质元素，例如硼价杂质元素，例如硼由于在掺入的量很小，不会改变原由于在掺入的量很小，不会改变原有的共价键结构有的共价键结构+4+4+4+4+4+4+3+3+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4在形成共价键时，就会多出一个空穴。在形成共价键时，就会多出一个空穴。 这样，空穴的数量就比自由电子这样，空穴的数量就比自由电子的数目多，导电时主要靠的数目多，导电时主要靠带正电带正电( (P Positive）的空穴，称这种掺如）的空穴，称这种掺如3

9、 3价价元素的半导体为为元素的半导体为为P P型半导体型半导体。多子。多子是空穴是空穴, ,少子是自由电子。少子是自由电子。 空穴电空穴电子对子对多余空穴多余空穴硼原子硼原子掺杂掺杂半导体的特性半导体的特性掺杂掺杂半导体的多子浓度取决于掺杂的浓度，少子的浓度取决于半导体的多子浓度取决于掺杂的浓度，少子的浓度取决于本征激发（温度、光照等），常温下的导电能力本征激发（温度、光照等），常温下的导电能力明显增强。明显增强。 掺杂掺杂半导体的特性半导体的特性少子的浓度少子的浓度比同温度下还要小比同温度下还要小, ,因为多子越多因为多子越多, ,与少子复合与少子复合的机会就越多。的机会就越多。掺杂掺杂半导

10、体的特性就主要取决于掺杂元素及其掺杂的浓度半导体的特性就主要取决于掺杂元素及其掺杂的浓度 在以后讨论在以后讨论N N半导体时，只关心掺入半导体时，只关心掺入的的5 5价杂质元素，将多余的一个电子，价杂质元素，将多余的一个电子，“单独单独”讨论。讨论。 类似地，讨论类似地，讨论P P半导体半导体时，只半导体半导体时，只关心掺入的关心掺入的3 3价杂质元素，将多余的一价杂质元素，将多余的一个空穴，个空穴，“单独单独”讨论，原子失去一个讨论，原子失去一个空穴，变成一个单位电荷负离子。空穴，变成一个单位电荷负离子。+3+3-+5+5+ 原子失去一个电子，变成一个带一个原子失去一个电子，变成一个带一个单

11、位电荷（一个电子的电量）的正离子。单位电荷（一个电子的电量）的正离子。 注意：晶体中的注意：晶体中的离子不能自由移动，不能形成电流，当然就离子不能自由移动，不能形成电流，当然就不是载流子。不是载流子。2. 2. PN结结 （一）（一）PNPN结的形成结的形成 在在P P型半导体和型半导体和N N型半导体型半导体交界处交界处形成的一个特殊区域。形成的一个特殊区域。在水和空气的交界处会有什么现象发生？在水和空气的交界处会有什么现象发生？- -+ +- - - -+ + + +- - - - -+ + + + +( (这里，只画出交界面处的部分的离子和多子这里，只画出交界面处的部分的离子和多子) )

12、 多子在浓度差的作用下做扩散运动，实际是多子在浓度差的作用下做扩散运动，实际是N N侧的自由电侧的自由电子和子和P P侧的电子侧的电子“复合复合”，在交界处剩下，在交界处剩下“一层一层”离子，离子，空间电荷区、耗尽层、势垒层，并形成一个空间电荷区、耗尽层、势垒层，并形成一个“内电场内电场”。内电场内电场P PN N （一）（一） PNPN结的形成结的形成 当掺杂浓度确定（即多子的浓度）后，当掺杂浓度确定（即多子的浓度）后，PNPN结的厚度基本就确定结的厚度基本就确定（几微米到几十微米），内电场对应的电压（几微米到几十微米），内电场对应的电压: :硅：硅：0.5V, 0.5V, 锗：锗：0.1V

13、0.1V左右。左右。内电场内电场- -+ +- - - -+ + + +- - - - -+ + + + +P PN N随着扩散运动的进行，随着扩散运动的进行， “ “内电场内电场”增强，不利于多子的继续增强，不利于多子的继续扩散，最后达到扩散，最后达到“平衡平衡”，形成一定宽度的空间电荷区，形成一定宽度的空间电荷区PNPN结。结。这里的这里的“平衡平衡”，确切地讲，应该，确切地讲，应该是动态平衡是动态平衡。（二）（二） PN结的单向导电性结的单向导电性外加正向电压（外加正向电压（PNPN结正偏）电源正极接结正偏）电源正极接P P区，负极接区，负极接N N区区 外电场方向与内电场方向相反，外电

14、场方向与内电场方向相反，外电场削弱内电场外电场削弱内电场PNPN结变窄，多子继续扩散，电源结变窄，多子继续扩散，电源“源源不断源源不断”地分别给地分别给P P、N N区提供区提供“空穴空穴”和自由电子，使扩散得以维持，形成持续和自由电子，使扩散得以维持，形成持续的、较大的正向电流的、较大的正向电流- - - - -+ + + + +内电场内电场- -+ +- - - -+ + + +P PN NE ER R- -+ +正向电流正向电流P P区和区和N N区几乎区几乎没电阻，也就没电阻，也就没有电压、没没有电压、没有电场存在有电场存在R R是限流阻是限流阻（二）（二） PN结的单向导电性结的单向

15、导电性外电场方向与内电场方向相同，外电场方向与内电场方向相同，外电场加强了内电场外电场加强了内电场多子扩散多子扩散“减弱减弱”，PNPN结变宽，其压降几乎等于外加电源电压结变宽，其压降几乎等于外加电源电压E E- - - - -+ + + + +内电场内电场- -+ +- - - -+ + + +P PN NE ER R+ +- - - - - -+ + + + +P P、N N区几乎没有电场，少子的量非常少，少子在区几乎没有电场，少子的量非常少，少子在“这个电场这个电场”的作用下做的作用下做“漂移运动漂移运动”速度非常低！速度非常低！（但在（但在PNPN结内部速结内部速度非常快）度非常快）少

16、子少子少子少子外加反向电压（外加反向电压（PNPN结反偏）电源正极接结反偏）电源正极接N N区，负极接区，负极接P P区区电源电源“源源不断源源不断”地分别给地分别给N N、P P区补充区补充“空穴空穴”和自由电子和自由电子，使漂移得以维持，但只能很小的反向电流。，使漂移得以维持，但只能很小的反向电流。外加反向电压外加反向电压P P、N N区几乎没有电场，少子的量非常少，少子在区几乎没有电场，少子的量非常少，少子在“这个电场这个电场”的作用下做的作用下做“漂移运动漂移运动”速度非常低！形成的电流必然很小！速度非常低！形成的电流必然很小！- - - - -+ + + + +内电场内电场- -+

17、+- - - -+ + + +P PN NE ER R+ +- - - - - -+ + + + +反向电流基本有少数载流子的浓度（温度等原因）决定，与反向电流基本有少数载流子的浓度（温度等原因）决定，与外加电源无关外加电源无关反向饱和漏电流。反向饱和漏电流。反向电流反向电流温度升高时，温度升高时，反向饱和漏电反向饱和漏电流会急剧增大流会急剧增大由此可以得出结论：由此可以得出结论：PNPN结加正向电压时（正偏），具有较大的正向电流，结加正向电压时（正偏），具有较大的正向电流，呈现低电阻，呈现低电阻， PNPN结导通；结导通；PNPN结加反向电压（反偏）时，具有很小的反向漂移结加反向电压（反偏）

18、时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，电流，呈现高电阻， PNPN结截止。结截止。特别指出特别指出PNPN结具有单向导电性结具有单向导电性 当环境温度升高时，由于热激发使半导体内载流子的浓当环境温度升高时，由于热激发使半导体内载流子的浓度也将增加，因此度也将增加，因此PNPN结的反向饱和电流将增大。这是造成半结的反向饱和电流将增大。这是造成半导体器件工作时不稳定的重要因素，在实际应用中必须加以导体器件工作时不稳定的重要因素，在实际应用中必须加以考虑。考虑。 二、二、 半导体二极管半导体二极管二极管二极管 = PN= PN结结 + +电极电极+ + 引线引线+ + 管壳管壳NP结构：内部就是一

19、个结构：内部就是一个PN结结符号符号A(+)K(-)1 1、二极管的结构和分类、二极管的结构和分类根据半导体材料分为：根据半导体材料分为： 硅管，锗管，砷化镓管等；根硅管，锗管，砷化镓管等；根据用途，又可分为整流二极管，检波二极管，开关二极管，据用途，又可分为整流二极管，检波二极管，开关二极管，特殊二极管等特殊二极管等 根据结构分为：点接触型和面接触型两类。根据结构分为：点接触型和面接触型两类。二极管的分类二极管的分类点接触型二极管的特点是结面积小，因而结电容小，适点接触型二极管的特点是结面积小，因而结电容小，适用于高频（几百兆赫）工作，但允许通过的电流很小（几用于高频（几百兆赫）工作，但允许

20、通过的电流很小（几十毫安以下）。十毫安以下）。面接触型二极管的特点是结面积大，因而结电容大，只面接触型二极管的特点是结面积大，因而结电容大，只能在较低频率下工作，可允许通过较大的正向电流。能在较低频率下工作，可允许通过较大的正向电流。根据用途根据用途分为分为： 整流二极管，检波二极管，开关二极管，整流二极管，检波二极管，开关二极管，特殊二极管等特殊二极管等 0UI 2 2 、二极管的特性和主要参数、二极管的特性和主要参数 正向特性正向特性（一）二极管的伏安特性（一）二极管的伏安特性1.1.正向特性正向特性2.反向特性3.反向击穿 +-UI反向特性反向特性死区电压死区电压导通压降导通压降反向饱和

21、反向饱和漏电流漏电流有一个死区电压有一个死区电压硅：硅：0.5 V0.5 V 锗：锗： 0.1 0.1 V V导通后特性很陡，导通导通后特性很陡，导通电压基本是定值电压基本是定值硅：硅：0.7 V0.7 V 锗：锗： 0.3 V0.3 V击穿电压击穿电压有一个很小的反向饱和漏电流有一个很小的反向饱和漏电流反向电压大到一定数值后，反向电流突然增大反向电压大到一定数值后，反向电流突然增大击穿电压击穿电压（二）（二） 二极管的主要参数二极管的主要参数 (1) (1) 最大整流电流最大整流电流I IF F(2) (2) 最高反向工作电压最高反向工作电压U URMRM (3) (3) 反向电流反向电流I

22、 IR R 在室温下，在规定的反向电压下的反向电流值。硅二极在室温下，在规定的反向电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安管的反向电流一般在纳安(nA(nA) )级；锗二极管在微安级；锗二极管在微安( ( A)A)级。级。二极管长期连续工作时，允二极管长期连续工作时，允许通过的最大正向平均电流。许通过的最大正向平均电流。超过会导致热损坏超过会导致热损坏二极管使用时允许加的反向电二极管使用时允许加的反向电压的峰值。小于反向击穿电压压的峰值。小于反向击穿电压此外，还有些参数，如最高工作频率，反向电流，极间电容等此外，还有些参数，如最高工作频率，反向电流，极间电容等 0UII IR R击穿电

23、压击穿电压I IF FU URMRM当稳压二极管工作在反向击穿状态下当稳压二极管工作在反向击穿状态下,工作电工作电流流IZ在在Izmax和和Izmin之间变化时之间变化时,其两端电压近其两端电压近似为常数似为常数三、特殊二极管三、特殊二极管稳压二极管是应用在反向击稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管穿区的特殊二极管（一）稳压二极管（一）稳压二极管IminImaxA (+)K (-)符号符号UZIZUZ稳压二极管的主要参数稳压二极管的主要参数稳定电压稳定电压U UZ Z最大功耗最大功耗P PWW动态电阻动态电阻r rWWmaxI ZWUPzZWUrI/ 动态电阻动态电阻越小越小, ,稳压效果

24、越好稳压效果越好UI0符号符号（二）发光二极管（二）发光二极管LEDLEDA(+)A(+)K(-)K(-) 当发光管的当发光管的PNPN结正向偏置时，由于截流子的复合而释放出结正向偏置时，由于截流子的复合而释放出一种光谱辐射能，其发光的颜色决定于所用的半导体材料。一种光谱辐射能，其发光的颜色决定于所用的半导体材料。 发光二极管发光二极管LEDLED（LightLightEmitting Emitting DiodeDiode）也是具有一个也是具有一个PNPN结的半导体器件，通结的半导体器件，通常由砷化镓，磷化镓等半导体材料制成。按常由砷化镓，磷化镓等半导体材料制成。按其发光类型可分为可见光发光

25、二极管，红外其发光类型可分为可见光发光二极管，红外线发光二极管和激光发光二极管。线发光二极管和激光发光二极管。主要参数：发光强度，颜色（发光波长）、形状、尺寸等。主要参数：发光强度，颜色（发光波长）、形状、尺寸等。发光管的发光管的的导通电压在的导通电压在1.51.53.5V3.5V之间之间( (与发光颜色有关与发光颜色有关) )。常见的发光颜色有：红、绿、黄、橙、常见的发光颜色有：红、绿、黄、橙、等颜色。等颜色。可见光主要用于家用电器、电子仪器、电子仪表中作指示用。可见光主要用于家用电器、电子仪器、电子仪表中作指示用。 红外光主要用于遥控器、光电检测等。红外光主要用于遥控器、光电检测等。 激光

26、主要用于定位、测量距离光驱的光头等。激光主要用于定位、测量距离光驱的光头等。 2022-6-26工作频率的高、低；功率：大、中、小；材料：硅、锗工作频率的高、低；功率：大、中、小；材料：硅、锗1.2 1.2 半导体三极管半导体三极管BJTBJT半导体三极管，也叫晶体三极管半导体三极管，也叫晶体三极管 工作时，多数载流子和少数载流子都参与导电，还被称为工作时，多数载流子和少数载流子都参与导电，还被称为双极型晶体管双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor,Bipolar Junction Transistor,简称简称BJTBJT）。）。一、一、三极管的三极管的分类：分

27、类：特殊用途：光敏、磁敏特殊用途：光敏、磁敏结构：结构：NPNNPN型和型和PNPPNP及相应的复合管及相应的复合管二、二、三极管的三极管的结构结构三极管制造工艺特点三极管制造工艺特点发射区掺杂重，杂质浓度高；发射区掺杂重，杂质浓度高；集电区面积最大，掺杂轻，杂质浓度较低。集电区面积最大，掺杂轻，杂质浓度较低。基区很薄，且杂质浓度低；基区很薄，且杂质浓度低；这种内部结构可以保证晶体管具有电流放大作用，在使用时，这种内部结构可以保证晶体管具有电流放大作用，在使用时，发射极和集电极一般不能互换。发射极和集电极一般不能互换。 I IB BI IE EI IC C+ +- -+ +- -B BE EC

28、 CU UBBBBR RC CR RB BU UCCCC二、二、BJTBJT的电流分配与放大作用（以的电流分配与放大作用（以NPNNPN管为例）管为例）三极管工作的外部条件三极管工作的外部条件放大工作状态：放大工作状态：发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏2022-6-26I IB B有微小变化时，有微小变化时，I IC C即有较大变化即有较大变化二、二、BJTBJT的电流分配与放大作用（以的电流分配与放大作用（以NPNNPN管为例）管为例）三极管工作的外部条件三极管工作的外部条件放大工作状态：放大工作状态：发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏C CB BE EV VCCCCR

29、 RC CR RB BI IB BI IE EI IC C三极管具有电流放大作用三极管具有电流放大作用+ +- - -+ +电流控制电流源电流控制电流源BCIIBCEIII电流控制系数、电流放大倍数电流控制系数、电流放大倍数用用EBWEBW演示演示三三. BJT. BJT的特性曲线（硅的特性曲线（硅、NPNNPN、共发射极接法）共发射极接法）( (一一) ) 输入特性曲线输入特性曲线死区电压死区电压硅硅 0.5V，锗，锗 0.1VI IB B与与U UBEBE间的关系曲线间的关系曲线为确保三极管工作在放大状态为确保三极管工作在放大状态UBE/V0.70.50102030405060IB/AUC

30、E 1V导通后特性很陡导通后特性很陡硅：硅：0.7 V0.7 V 锗：锗： 0.3 V0.3 V必须：必须：UCE1V（集电结反偏）（集电结反偏）导通电压基本是定值导通电压基本是定值共发射极接法U UCE CE 1V- -+ + +- -U UBEBEI IB B( (二二) )输出特性曲线输出特性曲线I IB B为定值时，为定值时， U UCECE和和ICIC间的关系曲线。间的关系曲线。I IB B=0A=0AI IB B=10A=10AI IB B=20A=20AI IB B=30A=30AI IB B=40A=40AI IB B=50A=50AI IB B=60A=60AIC/mAUCE

31、/V426800.51.01.52.02.53.012101.1.截止区截止区2.2.放大区放大区 3.3.饱和区饱和区 IB0以下区域以下区域截止区截止区IC0特性的特性的“平坦平坦”区区域域IC基本与基本与UCE无关无关IC只受控于只受控于IBUCE1以左区域以左区域IB 失去对失去对IC的控制的控制IC随随UCE增大而增大增大而增大BCII放大区放大区=0.51000/1050饱和区饱和区四三极管的主要参数及其温度影响四三极管的主要参数及其温度影响（一）三极管的主要参数（一）三极管的主要参数BCfehII电流放大系数电流放大系数 最大允许电流最大允许电流I ICMCM极间反向电流极间反向

32、电流 I ICBOCBO: :指发射极开路时，集电极基指发射极开路时，集电极基极间的反向饱和电流。极间的反向饱和电流。 ICEO:指基极开路时，集电极发射指基极开路时，集电极发射极之间的穿透电流极之间的穿透电流CBOCEOII) 1(ICBO开路开路ICEO开路开路IBICI IC C超过某一数值超过某一数值ICM后，后，值将明显下降值将明显下降四三极管的主要参数及其温度影响四三极管的主要参数及其温度影响（一）三极管的主要参数（一）三极管的主要参数反向击穿电压反向击穿电压集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率P PCMCMP PCMCM与三极管的工作温度和散热条件有关，三极管不能超与三极

33、管的工作温度和散热条件有关，三极管不能超温使用。在使用中集电极的平均功耗不得超过温使用。在使用中集电极的平均功耗不得超过P PCMCM 集电极开路时，发射结的反向击穿电压集电极开路时，发射结的反向击穿电压U U(BR)EBO(BR)EBO发射极开路时，集电结的反向击穿电压发射极开路时，集电结的反向击穿电压U U(BR)CBO(BR)CBO基极开路时，集一射极之间的反向基极开路时，集一射极之间的反向击穿电压击穿电压U U(BR)CEO(BR)CEOPC= ICUCEPCM（二）温度对三极管参数的影响（二）温度对三极管参数的影响 温度对温度对的影响，温度每升高的影响，温度每升高11，值增大值增大0

34、.5%0.5%1%1%。四三极管的主要参数及其温度影响四三极管的主要参数及其温度影响2. 2. 温度对温度对I ICBOCBO的影响温度每升高的影响温度每升高1010，I ICBOCBO约增加一倍。约增加一倍。输出曲线变得输出曲线变得“稀疏稀疏”输出曲线输出曲线“上移上移”I IB B=0A=0AI IB B=10A=10AI IB B=20A=20AI IB B=30A=30AI IB B=40A=40AI IB B=50A=50AI IB B=60A=60AIC/mAUCE/V426800.51.01.52.02.53.0IC=2.8mAIB=60A=46I IB B=0A=0AI IB

35、B=10A=10AI IB B=20A=20AI IB B=30A=30AI IB B=40A=40AI IB B=50A=50AI IB B=60A=60AIC=2.8mAIB=50A=563 3温度对温度对U UBEBE的影响，温度每升高的影响，温度每升高11，U UBEBE下降约下降约2 22.5mv2.5mv。 输出曲线输出曲线“左移左移”UBE/V0.70.50102030405060IB/A（二）温度对三极管参数的影响（二）温度对三极管参数的影响四三极管的主要参数及其温度影响四三极管的主要参数及其温度影响CEO12CEO2CEOIII穿透电流大穿透电流大五、复合管（达林顿管）五、复

36、合管（达林顿管）将两个或三个三极管进行适当连接，组成一个将两个或三个三极管进行适当连接，组成一个等效的三极管等效的三极管。 12电流放大倍数很大电流放大倍数很大优点优点缺点缺点为了减小为了减小I ICEOCEO，常在复合管电路中接入电阻，常在复合管电路中接入电阻R R，VT1VT1管的管的I ICEOCEO将被将被R R分流，而不是全部流入分流，而不是全部流入VT2VT2管的基极，从而使管的基极，从而使I ICEOCEO减小。减小。当然，当然，R R对对VT1VT1管的有用信号电流也有分流作用，使等效管电管的有用信号电流也有分流作用，使等效管电流放大系数减小。因此，流放大系数减小。因此，R R

37、的阻值不宜太小，一般在几十几的阻值不宜太小，一般在几十几百百之间。之间。 1.3 场效应管(FET)增强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道FET分类：分类： 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管结型场效应管结型场效应管BJTBJT是一种电流控制元件是一种电流控制元件FETFET因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻极因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻极高等优点，得到了广泛应用。高等优点，得到了广泛应用。场效应管（场效应管（Field Effect TransistorField Effect Transistor简称简称FETFET）是

38、一种电压控）是一种电压控制器件，工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型制器件，工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型器件。器件。一、结型场效应管（一、结型场效应管（JFETJFET）（一）符号（一）符号（二）工作原理（二）工作原理( (略略) )（三）输出特性曲线（三）输出特性曲线（ N N沟道）沟道）G GD DS SG GD DS SN N沟道结型场效应管沟道结型场效应管 P P沟道结型场效应管沟道结型场效应管 G G栅极栅极D D漏极漏极S S源极源极可变电阻区可变电阻区GSmDUgIg gmm跨导跨导电压控制电流源电压控制电流源当当U UGSGS= =常数（如常数（如0

39、V0V时）时）I ID D与与U UDSDS成正比成正比漏源之间可等效为一个电阻，此电阻的大小随漏源之间可等效为一个电阻，此电阻的大小随U UGSGS而变而变（三）输出特性曲线（三）输出特性曲线（ N N沟道）沟道）恒流区恒流区 随着随着U UDSDS增大，曲线趋于平坦增大，曲线趋于平坦I ID D不再随不再随U UDSDS的增大而增大的增大而增大恒恒流流I ID D的大小只受的大小只受U UGSGS控制，电压控制电流源控制，电压控制电流源当当U UGSGSU UP P时，场效应管的沟道被夹断时，场效应管的沟道被夹断夹断（截止）区夹断（截止）区漏、源之间的等效电阻极大，漏、源之间的等效电阻极大

40、，I ID D0 0 I ID D接近于零时对应的接近于零时对应的U UGSGS称为称为夹断电压，用夹断电压，用U UP P表示表示( (四四) )转移特性曲线转移特性曲线在一在一 定的定的U UDSDS下，下， U UGSGS 对对I ID D的控制特性。的控制特性。U UGSGS=0=0时，时， I ID D 最大，称为饱和漏电流，用最大，称为饱和漏电流，用 I IDDSDDS 表示。表示。I IDDSDDS 与与U UDSDS有关有关U UDSDS有越小，有越小，I IDDSDDS 也越小也越小二、绝缘栅场效应管MOSFET绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管（一）增强型（一）增强型NMOS

41、NMOS管管1 1、结构、结构又称又称MOSFET,MOSFET,简称简称MOSMOS（金属（金属/ /氧化物氧化物/ /半导体）半导体）P PG GS SD DB B符号：符号：金属金属半导体半导体P P型底衬型底衬PNPN结结氧化物（氧化物（SiOSiO2 2）D DS SG G源极源极栅极栅极漏极漏极 当当u uGSGSU UT T（开启电压）时（开启电压）时, , 在在电场的电场的作用作用下，将靠近栅极下方的空穴向下下，将靠近栅极下方的空穴向下排斥、少子电子聚集到栅极下形成导排斥、少子电子聚集到栅极下形成导电沟道（电沟道（N N型半导体），如果此时加有型半导体），如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流漏源电压，就可以形成漏极电流I Id d。2 2、工作原理、工作原理当当u uGSGS=0V=0V时，漏源之间相当两个背靠背的时，漏源之间相当两个背靠背的 PNPN结，在结，在d d、s s之间加之间加上电压也不会形成电流，即管子截止。上电压也不会形成电流，即管子截止。U UDSDS增大增大I ID D也增大，但随着也增大，但随着I ID D的增大，的增大，沟道上产生压降，沟道上产生压降，D D极电压上升，极电压上升，D D侧沟道变窄，当侧沟道变窄，当U UDSDS=U=UT T时，沟道时，沟道“予予夹断夹断”，I ID D不在随不在随U UD