1、7.1 半導體的基礎知識半導體的基礎知識共價健共價健 Si Si Si Si價電子價電子 Si Si Si Si價電子價電子這一現象稱為本征激發。這一現象稱為本征激發。空穴空穴自由電子自由電子 Si Si Si Sip+多多余余電電子子磷原子磷原子在常溫下即可在常溫下即可變為自由電子變為自由電子失去一失去一個電子個電子變為正變為正離子離子1、N型半導體型半導體 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴多子的擴散運動多子的擴散運動內電場內電場少子的漂移運動少子的漂移運動濃度差濃度差 擴散的結果使擴散的結果使空間電荷區變寬。空間電荷區變寬。空間電荷區也稱空間電荷區也稱 PN 結結 +形成空間電

2、荷區形成空間電荷區PN 結變窄結變窄 P接正、接正、N接負接負 外電場外電場IF內電場內電場PN+ 內電場被加內電場被加強，少子的漂強，少子的漂移加強，由于移加強，由于少子數量很少，少子數量很少，形成很小的反形成很小的反向電流。向電流。IR+陰極引線陰極引線陽極引線陽極引線二氧化硅保護層二氧化硅保護層P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金屬觸絲金屬觸絲陽極引線陽極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點接觸型點接觸型鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽極引線陽極引線PN結結金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型 半導體二極管的結構和符號半導體二

3、極管的結構和符號 陰極陰極陽極陽極( d ) 符號符號D反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+結論：結論：定性分析：判斷二極管的工作狀態定性分析：判斷二極管的工作狀態導通導通截止截止 若二極管是理想的，正向導通時正向管壓降為零，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。反向截止時二極管相當于斷開。例例1：開關作用：開關作用D6V12V3kBAUAB+例例2:鉗位與隔離鉗位與隔離mA43122D IBD16V12V3kAD2UAB+V sin18itu t t uDO u 負半周，負半周，Va Vb， 二極管二極管D 截止截止 。 +aT

4、rDuoubRLiou tOuoOt U2U2U2 UZIZIZM UZ IZ_+UIOZZ ZIUrNNPBECBECIBIEICBECIBIEICBECNNPEBRBECIEIBEICEICBO1.發射結正向偏置，集電結反向偏置；2. BCII2、三極管的飽和狀態 當UCE UBE時，晶體管工作于飽和狀態。 在飽和區，發射結處于正向偏置，集電結也處于正偏。 IB增加時，Ic基本不變, Ic=Ics=Vcc/Rc 三極管的C-E之間電壓很小, 可以認為短路. 硅管UCES 0.3V，鍺管UCES 0.1V。3、三極管的截止狀態 三極管處于截止狀態的條件是發射結反向三極管處于截止狀態的條件是發

5、射結反向偏置，集電結也反向偏置偏置，集電結也反向偏置 。 工程上將工程上將UBE的電壓小于的電壓小于0.5伏，即可使三伏，即可使三極管截止。極管截止。 IB=0，Ic=0 三極管的三極管的C-E之間相當于開路之間相當于開路 ，CCCEVU 即管子各電極電壓與電流的關系曲線，是管子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，反映了晶體管的性能，內部載流子運動的外部表現，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據。是分析放大電路的依據。 重點討論應用最廣泛的共發射極接法的特性曲線重點討論應用最廣泛的共發射極接法的特性曲線共發射極電路共發射極電路常數常數 CE)(BEBUUfIIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VOIB=020A40A60A80A100A常數常數 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區放大區O 當UCE UBE時，晶體管工作于飽和狀態。 在飽和區，發射結處于正向偏置，集電結也處于正偏。 深度飽和時， 硅管UCES 0.3V， 鍺管UCES 0.1V。 BCI