半导体器件PPT讲稿.ppt

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1、半导体器件半导体器件第1页，共46页，编辑于2022年，星期五 第一节第一节PN结结一、半导体的基本特性一、半导体的基本特性 物质按导电能力的强弱可分三大类。一是导体，其导电能力物质按导电能力的强弱可分三大类。一是导体，其导电能力特别强，例如铜、铝、银等金属材料特别强，例如铜、铝、银等金属材料;二是绝缘体，其导电能力非二是绝缘体，其导电能力非常弱，几乎可以看成不导电，例如塑料、橡胶、陶瓷等材料常弱，几乎可以看成不导电，例如塑料、橡胶、陶瓷等材料;三是三是半导体，其导电能力介于导体和绝缘体之间，常用的半导体材料半导体，其导电能力介于导体和绝缘体之间，常用的半导体材料是硅和锗。是硅和锗。用半导体材

2、料制作电子元器件，不是因为它的导电能力介于用半导体材料制作电子元器件，不是因为它的导电能力介于导体和绝缘体之间，而是由于其导电能力会随着温度的变化、光导体和绝缘体之间，而是由于其导电能力会随着温度的变化、光照或掺入杂质的多少发生显著的变化，这就是半导体不同于导体照或掺入杂质的多少发生显著的变化，这就是半导体不同于导体的特殊性质。的特殊性质。下一页返回第2页，共46页，编辑于2022年，星期五第一节第一节PN结结(1)热敏性热敏性(2)光敏性光敏性(3)杂敏性杂敏性 1.本征半导体本征半导体 纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。常用的半导纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。常用的半导

3、体材料有硅和锗。它们都是四价元素，原子结构的最外层轨道上体材料有硅和锗。它们都是四价元素，原子结构的最外层轨道上有四个价电子，当把硅或锗制成晶体时，它们是靠共价键的作用有四个价电子，当把硅或锗制成晶体时，它们是靠共价键的作用而紧密联系在一起的。而紧密联系在一起的。上一页下一页返回第3页，共46页，编辑于2022年，星期五第一节第一节PN结结 2.杂质半导体杂质半导体 本征半导体的电阻率比较大，载流子浓度又小，且对温度变本征半导体的电阻率比较大，载流子浓度又小，且对温度变化敏感，因此它的用途很有限。在本征半导体中，人为地掺入少化敏感，因此它的用途很有限。在本征半导体中，人为地掺入少量其他元素量其

4、他元素(称杂质称杂质)，可以使半导体的导电性能发生显著的变化。，可以使半导体的导电性能发生显著的变化。利用这一特性，可以制成各种性能不同的半导体器件，这样使得利用这一特性，可以制成各种性能不同的半导体器件，这样使得它的用途大大增加。本征半导体掺入杂质后叫做杂质半导体。根它的用途大大增加。本征半导体掺入杂质后叫做杂质半导体。根据掺入杂质性质的不同，可分为两种据掺入杂质性质的不同，可分为两种:N型半导体和型半导体和P型半导体型半导体上一页下一页返回第4页，共46页，编辑于2022年，星期五第一节第一节PN结结 (1)N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5价元素，使晶体中某些

5、原子被杂质原价元素，使晶体中某些原子被杂质原子所代替，因为杂质原子最外层有子所代替，因为杂质原子最外层有5个价电子，它与周围原子形成个价电子，它与周围原子形成共价键后，还多余一个自由电子，因此使其中的空穴的浓度远小共价键后，还多余一个自由电子，因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度。于自由电子的浓度。在在N型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。(2)P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价元素，晶体中的某些原子被杂质原价元素，晶体中的某些原子被杂质原子代替，但是杂质原子的最外层只有子代替，但是杂质原子的最

6、外层只有3个价电子，它与周围的原子个价电子，它与周围的原子形成共价键后，还多余一个空穴，因此使其中的空穴浓度远大于形成共价键后，还多余一个空穴，因此使其中的空穴浓度远大于自由电子的浓度。在自由电子的浓度。在P型半导体中，自由电子是少数载流子，空穴型半导体中，自由电子是少数载流子，空穴是多数载流子。是多数载流子。上一页下一页返回第5页，共46页，编辑于2022年，星期五第一节第一节PN结结二、二、PN结结 如果将一块半导体的一侧掺杂成为如果将一块半导体的一侧掺杂成为P型半导体，而另一侧掺杂型半导体，而另一侧掺杂成为成为N型半导体，则在二者的交界处将形成一个型半导体，则在二者的交界处将形成一个PN

7、结。结。1.PN结的形成结的形成 在在P型和型和N型半导体的交界面两侧，由于自由电子和空穴的浓型半导体的交界面两侧，由于自由电子和空穴的浓度相差悬殊，所以度相差悬殊，所以N区中的多数载流子自由电子要向区中的多数载流子自由电子要向P区扩散，同区扩散，同时时P区中的多数载流空穴也要向区中的多数载流空穴也要向N区扩散，并且当电子和空穴相遇区扩散，并且当电子和空穴相遇时，将发生复合而消失。如时，将发生复合而消失。如图图1-1所示。所示。上一页下一页返回第6页，共46页，编辑于2022年，星期五第一节第一节PN结结 2.PN结的单向导电性结的单向导电性 在在PN结的两端引出电极，结的两端引出电极，P区的

8、一端称为阳极，区的一端称为阳极，N区的一端称区的一端称为阴极。在为阴极。在PN结的两端外加不同极性的电压时，结的两端外加不同极性的电压时，PN结表现出截然结表现出截然不同的导电性能，称为不同的导电性能，称为PN结的单向导电性。结的单向导电性。(1)在外加正向电压时在外加正向电压时PN结处于导通状态结处于导通状态 当外加电压使当外加电压使PN结的阳极电位高于阴极时，称结的阳极电位高于阴极时，称PN结外加正向结外加正向电压或电压或PN结正向偏置结正向偏置(简称正偏简称正偏)，如，如图图1-2所示。所示。(2)在外加反向电压时在外加反向电压时PN结处于截止状态结处于截止状态 当外加电压使当外加电压使

9、PN结的阳极电位低于阴极时，称结的阳极电位低于阴极时，称PN结外加反向结外加反向电压或电压或PN结反向偏置结反向偏置(简称反偏简称反偏)，如，如图图1-3所示。所示。上一页返回第7页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管一、基本结构和表示符号一、基本结构和表示符号 在一个在一个PN结的两端加上电极引线并用外壳封装起来，就构成结的两端加上电极引线并用外壳封装起来，就构成了半导体二极管。由了半导体二极管。由P型半导体引出的电极，叫做正极型半导体引出的电极，叫做正极(或阳极或阳极);由由N型半导体引出的电极，叫做负极型半导体引出的电极，叫做负极(或阴极或阴极)。通常

10、用。通常用图图1-4(c)所示所示的符号表示。按照结构工艺的不同、二极管有点接触型和面接触的符号表示。按照结构工艺的不同、二极管有点接触型和面接触型两类。它们的管芯结构和符号如型两类。它们的管芯结构和符号如图图1-4所示。所示。下一页返回第8页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管二、二极管的伏安特性二、二极管的伏安特性 二极管既然是一个二极管既然是一个PN结，它必然具有单向导电性。其伏安特结，它必然具有单向导电性。其伏安特性曲线如性曲线如图图1-5所示。所谓伏安特性，就是指加到二极管两端的电所示。所谓伏安特性，就是指加到二极管两端的电压与流过二极管的电流的关

11、系曲线。二极管的伏安特性曲线可分压与流过二极管的电流的关系曲线。二极管的伏安特性曲线可分为正向特性和反向特性两部分。为正向特性和反向特性两部分。1.正向特性正向特性 当二极管加上很低的正向电压时，外电场还不能克服当二极管加上很低的正向电压时，外电场还不能克服PN结内结内电场对多数载流子扩散运动所形成的阻力，故正向电流很小，二电场对多数载流子扩散运动所形成的阻力，故正向电流很小，二极管呈现很大的电阻。当正向电压超过一定数值即死区电压后，极管呈现很大的电阻。当正向电压超过一定数值即死区电压后，内电场被大大削弱，电流增长很快，二极管电阻变得很小。死区内电场被大大削弱，电流增长很快，二极管电阻变得很小

12、。死区电压又称阀值电压，硅管的约为电压又称阀值电压，硅管的约为0.6 V0.7 V，锗管的约为，锗管的约为0.2 V0.3 V。上一页下一页返回第9页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管 2.反向特性反向特性 二极管加上反向电压时，由于少数载流子的漂移运动，因而二极管加上反向电压时，由于少数载流子的漂移运动，因而形成很小的反向电流。反向电流有两个特性，一是它随温度的上形成很小的反向电流。反向电流有两个特性，一是它随温度的上升增长很快升增长很快;二是在反向电压不超过某一数值时，反向电流不随反二是在反向电压不超过某一数值时，反向电流不随反向电压改变而改变，故这个

13、电流称为反向饱和电流。向电压改变而改变，故这个电流称为反向饱和电流。三、主要参数三、主要参数1.最大整流电流最大整流电流IF 最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。当电流超过这个允许值时，二极管会因过热最大正向平均电流。当电流超过这个允许值时，二极管会因过热而烧坏，使用时务必注意。而烧坏，使用时务必注意。上一页下一页返回第10页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管2.反向峰值电压反向峰值电压URM 它是保证二极管不被击穿而得出的反向峰值电压，一般是反向它是保证二极管不被击穿而

14、得出的反向峰值电压，一般是反向击穿电压的一半或击穿电压的一半或2/33.反向峰值电流反向峰值电流IRM 它是指在二极管上加反向峰值电压时的反向电流值。反向电流它是指在二极管上加反向峰值电压时的反向电流值。反向电流大，说明单向导电性能差，并且受温度的影响大。大，说明单向导电性能差，并且受温度的影响大。上一页下一页返回第11页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管四、二极管基本电路及其应用四、二极管基本电路及其应用 1.整流应用整流应用 利用二极管的单向导电性可以把大小和方向都变化的正弦交流利用二极管的单向导电性可以把大小和方向都变化的正弦交流电变为单向脉动的直流

15、电，如电变为单向脉动的直流电，如图图1-6所示。这种方法简单、经济，所示。这种方法简单、经济，在日常生活及电子电路中经常采用。根据这个原理，还可以构成在日常生活及电子电路中经常采用。根据这个原理，还可以构成整流效果更好的单相全波、单相桥式等整流电路。整流效果更好的单相全波、单相桥式等整流电路。2.钳位应用钳位应用 利用二极管的单向导电性在电路中可以起到钳位的作用。利用二极管的单向导电性在电路中可以起到钳位的作用。3.限幅应用限幅应用 利用二极管的单向导电性，将输入电压限定在要求的范围之内，利用二极管的单向导电性，将输入电压限定在要求的范围之内，叫做限幅。叫做限幅。上一页下一页返回第12页，共4

16、6页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管 4.稳压应用稳压应用 在需要不高的稳定电压输出时，可以利用几个二极管的正向在需要不高的稳定电压输出时，可以利用几个二极管的正向压降串联来实现。压降串联来实现。还有一种稳压二极管，可以专门用来实现稳定电压输出。稳还有一种稳压二极管，可以专门用来实现稳定电压输出。稳压二极管有不同的系列用以实现不同的稳定电压输出。压二极管有不同的系列用以实现不同的稳定电压输出。5.开关应用开关应用 在数字电路中经常将半导体二极管作为开关元件来使用，因在数字电路中经常将半导体二极管作为开关元件来使用，因为二极管只有单向导电性，可以相当于一个受外加偏置

17、电压控制为二极管只有单向导电性，可以相当于一个受外加偏置电压控制的无触点开关。的无触点开关。上一页下一页返回第13页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管6.二极管的识别与简单测试二极管的识别与简单测试(1)二极管的极性判别二极管的极性判别 有的二极管从外壳的形状上可以区分电极有的二极管从外壳的形状上可以区分电极;有的二极管的极性有的二极管的极性用二极管符号印在外壳上，箭头指向的一端为负极用二极管符号印在外壳上，箭头指向的一端为负极;还有的二极管还有的二极管用色环或色点来标志用色环或色点来标志(靠近色环的一端是负极，有色点的一端是正靠近色环的一端是负极，有色点

18、的一端是正极极)。若标志脱落，可用万用表测其正反向电阻值来确定二极管的。若标志脱落，可用万用表测其正反向电阻值来确定二极管的电极。电极。(2)性能测试性能测试 二极管正、反向电阻的测量值相差越大越好，一般二极管的二极管正、反向电阻的测量值相差越大越好，一般二极管的正向电阻测量值为几百欧姆，反向电阻为几十千欧姆到几百千欧正向电阻测量值为几百欧姆，反向电阻为几十千欧姆到几百千欧姆。如果测得正、反向电阻均为无穷大，说明内部断路姆。如果测得正、反向电阻均为无穷大，说明内部断路;若测量值若测量值均为零，则说明内部短路均为零，则说明内部短路;若测得正、反向电阻几乎一样大，则说若测得正、反向电阻几乎一样大，

19、则说明这样的二极管已经失去单向导电性，没有使用价值了。明这样的二极管已经失去单向导电性，没有使用价值了。上一页下一页返回第14页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管7.特殊二极管特殊二极管(1)稳压管稳压管 稳压管是一种特殊的硅二极管，由于它在电路中与适当数值稳压管是一种特殊的硅二极管，由于它在电路中与适当数值的电阻配合后能起稳定电压的作用，故称为稳压管。稳压管的伏的电阻配合后能起稳定电压的作用，故称为稳压管。稳压管的伏安特性曲线与普通二极管的类似，如安特性曲线与普通二极管的类似，如图图1-10(a)所示，其差异是稳所示，其差异是稳压管的反向特性曲线比较陡。

20、如压管的反向特性曲线比较陡。如图图1-10(b)所示为稳压管的符号。所示为稳压管的符号。稳压管正常工作于反向击穿区，且在外加反向电压撤除后，稳压稳压管正常工作于反向击穿区，且在外加反向电压撤除后，稳压管又恢复正常，即它的反向击穿是可逆的。从反向特性曲线上可管又恢复正常，即它的反向击穿是可逆的。从反向特性曲线上可以看出，当稳压管工作于反向击穿区时，电流虽然在很大范围内以看出，当稳压管工作于反向击穿区时，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压变化很小，即它能起稳压的作用。如变化，但稳压管两端的电压变化很小，即它能起稳压的作用。如果稳压管的反向电流超过允许值，则它将会因过热而损坏。所以，果稳压

21、管的反向电流超过允许值，则它将会因过热而损坏。所以，与稳压管配合的电阻要适当，才能起稳压作用。与稳压管配合的电阻要适当，才能起稳压作用。上一页下一页返回第15页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管(2)光电二极管光电二极管 光电二极管也是一种特殊二极管。它的特点是光电二极管也是一种特殊二极管。它的特点是:在电路中它一在电路中它一般处于反向工作状态，当没有光照射时，其反向电阻很大，般处于反向工作状态，当没有光照射时，其反向电阻很大，PN结结流过的反向电流很小流过的反向电流很小;当光线照射在当光线照射在PN结上时就在结上时就在PN结及其附近结及其附近产生电子空穴

22、对，电子和空穴在产生电子空穴对，电子和空穴在PN结的内电场作用下做定向运动，结的内电场作用下做定向运动，形成光电流。如果光照度发生改变，电子空穴对的浓度也相应改形成光电流。如果光照度发生改变，电子空穴对的浓度也相应改变，光电流强度也随之改变。可见光电二极管能将光信号转变为变，光电流强度也随之改变。可见光电二极管能将光信号转变为电信号输出。电信号输出。光电二极管可用来作为光控元件。当制成大面积的光电二极光电二极管可用来作为光控元件。当制成大面积的光电二极管时，能将光能直接转换为电能，可作为一种能源，因而称为光管时，能将光能直接转换为电能，可作为一种能源，因而称为光电池。目前正大量应用于太阳能热水

23、器中。电池。目前正大量应用于太阳能热水器中。光电二极管的管壳上有一个玻璃口，以便接收光照。光电二极光电二极管的管壳上有一个玻璃口，以便接收光照。光电二极管的伏安特性曲线及符号如管的伏安特性曲线及符号如图图1-11所示。所示。上一页下一页返回第16页，共46页，编辑于2022年，星期五第二节半导体二极管第二节半导体二极管(3)发光二极管发光二极管 发光二极管简写为发光二极管简写为LE D，其工作原理与光电二极管相反。由，其工作原理与光电二极管相反。由于它采用砷化镓、磷化镓等半导体材料制成，所以在通过正向电于它采用砷化镓、磷化镓等半导体材料制成，所以在通过正向电流时，由于电子与空穴的直接复合而发出

24、光来。如流时，由于电子与空穴的直接复合而发出光来。如图图1-12所示为发所示为发光二极管的符号及其正向导通发光时的工作电路光二极管的符号及其正向导通发光时的工作电路上一页返回第17页，共46页，编辑于2022年，星期五第三节半导体三极管第三节半导体三极管一、三极管的基本结构、符号和分类一、三极管的基本结构、符号和分类 半导体三极管的种类很多，按照半导体材料的不同可分为硅半导体三极管的种类很多，按照半导体材料的不同可分为硅管、锗管管、锗管;按功率分有小功率管、中功率管和大功率管按功率分有小功率管、中功率管和大功率管;按照频率分按照频率分有高频管和低频管有高频管和低频管;按照制造工艺分有合金管和平

25、面管等。通常，按照制造工艺分有合金管和平面管等。通常，按照结构的不同分为两种类型按照结构的不同分为两种类型:NPN型管和型管和PNP型管。型管。图图1-13给出给出了了NPN和和PNP管的结构示意图和电路符号，符号中的箭头方向由管的结构示意图和电路符号，符号中的箭头方向由P指向指向N。图图1-14所示为几种常见三极管的外形图所示为几种常见三极管的外形图下一页返回第18页，共46页，编辑于2022年，星期五第三节半导体三极管第三节半导体三极管二、三极管的电流放大原理二、三极管的电流放大原理 晶体管在电路中工作时，为了正常地发挥其电流放大作用，晶体管在电路中工作时，为了正常地发挥其电流放大作用，必

26、须给它的各电极外加大小和极性合适的直流工作电压，即必须必须给它的各电极外加大小和极性合适的直流工作电压，即必须给发射结加正向电压给发射结加正向电压(也叫正偏也叫正偏)，给集电结加反向电压，给集电结加反向电压(也叫反偏也叫反偏)。通常晶体管在放大电路中的连接方式有三种，如通常晶体管在放大电路中的连接方式有三种，如图图1-15所示，它们所示，它们分别称为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。所谓共什分别称为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。所谓共什么极接法是指电路的输入、输出端是以哪个电极作为其公共端的。么极接法是指电路的输入、输出端是以哪个电极作为其公共端的。无论哪种接法，外加直流工作电

27、压都必须保证使晶体管的发射结无论哪种接法，外加直流工作电压都必须保证使晶体管的发射结正偏、集电结反偏，即正偏、集电结反偏，即Uc Ub Ue 半导体三极管具有的电流放大功能，完全取决于三极管内部半导体三极管具有的电流放大功能，完全取决于三极管内部结构的特殊性及其内部载流子的运动规律。先做一个实验，实验结构的特殊性及其内部载流子的运动规律。先做一个实验，实验电路如电路如图图1-16所示。所示。上一页下一页返回第19页，共46页，编辑于2022年，星期五第三节半导体三极管第三节半导体三极管 外部直流电源外部直流电源EB,EC为三极管的两个为三极管的两个PN结提供偏置电压，使结提供偏置电压，使集电结

28、反向偏置，发射结正向偏置。改变可变电阻集电结反向偏置，发射结正向偏置。改变可变电阻RB，则基极电，则基极电流流IB、集电极电流、集电极电流IC和发射极电流和发射极电流IE都发生变化。电流方向如图中都发生变化。电流方向如图中所示。测量结果列于所示。测量结果列于表表1-1中。中。从从表表1-1中看到对一个半导体三极管来说，这个电流放大系数中看到对一个半导体三极管来说，这个电流放大系数在一定范围内几乎不变。在一定范围内几乎不变。上一页下一页返回第20页，共46页，编辑于2022年，星期五第三节半导体三极管第三节半导体三极管三、特性曲线三、特性曲线 三极管的特性曲线是用来表示该管各极电压和电流之间相互

29、三极管的特性曲线是用来表示该管各极电压和电流之间相互关系的，这里只介绍三极管共发射极的两种特性，即基极特性关系的，这里只介绍三极管共发射极的两种特性，即基极特性(或或输入特性输入特性)和集电极特性和集电极特性(或输出特性或输出特性)。1.输入特性输入特性 输入特性是指在三极管集电极与发射极之间的电压输入特性是指在三极管集电极与发射极之间的电压UCE为一定为一定值时，基极电流值时，基极电流IB同基极与发射极之间的电压同基极与发射极之间的电压UBE的关系，即的关系，即IB=f(UBE)|UCE=常数，如常数，如图图1-17所示。所示。上一页下一页返回第21页，共46页，编辑于2022年，星期五第三

30、节半导体三极管第三节半导体三极管 2.输出特性输出特性 输出特性是指在基极电流输出特性是指在基极电流IB为一定值时，三极管集电极电流为一定值时，三极管集电极电流入入:同集电极与发射极之间的电压同集电极与发射极之间的电压UCE的关系，即的关系，即 在不同的在不同的IB下，可得出不同的曲线。所以三极管的输出特性下，可得出不同的曲线。所以三极管的输出特性曲线是一组曲线，如曲线是一组曲线，如图图1-18所示所示上一页下一页返回第22页，共46页，编辑于2022年，星期五第三节半导体三极管第三节半导体三极管四、三极管的主要参数四、三极管的主要参数 1.电流放大系数电流放大系数 2.集一射极反向截止电流集

31、一射极反向截止电流ICEO 它是指基极开路它是指基极开路(IB=0)时，集电结处于反向偏置和发射结处于时，集电结处于反向偏置和发射结处于正向偏置时的集电极电流。又因为它好像是从集电极直接穿透三正向偏置时的集电极电流。又因为它好像是从集电极直接穿透三极管而到达发射极的，所以又称为穿透电流。这个电流应越小越极管而到达发射极的，所以又称为穿透电流。这个电流应越小越好。好。上一页下一页返回第23页，共46页，编辑于2022年，星期五第三节半导体三极管第三节半导体三极管3.集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM 当集电极电流超过一定值时，三极管的当集电极电流超过一定值时，三极管的值就要下降，值就要下

32、降，ICM就是就是表示当表示当值下降到正常值的值下降到正常值的2/3时的集电极电流。时的集电极电流。4.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM 由于集电极电流在流经集电结时将产生热量，使结温升高，由于集电极电流在流经集电结时将产生热量，使结温升高，从而会引起三极管参数变化。当三极管因受热而引起的参数变化从而会引起三极管参数变化。当三极管因受热而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率就称为集电极最大允不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率就称为集电极最大允许耗散功率许耗散功率PCM。上一页返回第24页，共46页，编辑于2022年，星期五第四节场效应晶体管第四节场效应晶体

33、管 场效应管场效应管(Filed Effect Transistor,FET)是一种新型的半导体是一种新型的半导体器件，它是利用电场来控制半导体中的多数载流子运动，又名为器件，它是利用电场来控制半导体中的多数载流子运动，又名为单极型晶体管。它除了兼有一般晶体管体积小、寿命长等特点外，单极型晶体管。它除了兼有一般晶体管体积小、寿命长等特点外，还具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗还具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗小、工作电源电压范围宽等优点，在开关、阻抗匹配、微波放大、小、工作电源电压范围宽等优点，在开关、阻抗匹配、微波放大、大规模集成等领域得到广泛的应用

34、，常用作交流放大器、有源滤大规模集成等领域得到广泛的应用，常用作交流放大器、有源滤波器、直流放大器、电压控制器、源极跟随器、斩波器、定时电波器、直流放大器、电压控制器、源极跟随器、斩波器、定时电路等。根据结构不同，场效应管分成两大类路等。根据结构不同，场效应管分成两大类:结型场效应管结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管和绝缘栅型场效应管(MOSFET)，其中绝缘栅型场效应管由于制，其中绝缘栅型场效应管由于制造工艺简单，便于实现集成化，因此应用更为广泛。造工艺简单，便于实现集成化，因此应用更为广泛。下一页返回第25页，共46页，编辑于2022年，星期五第四节场效应晶体管第四节场效应晶体管一

35、、基本结构一、基本结构 N沟道增强型沟道增强型MOSFET的结构示意图和符号如的结构示意图和符号如图图1-20所示。所示。二、工作原理二、工作原理 1.栅源电压栅源电压uGS的控制作用的控制作用如如图图1-21所示。所示。2.漏源电压漏源电压uDS对漏极电流对漏极电流iD的控制作用如的控制作用如图图1-22所示。所示。3.特性曲线特性曲线转移特性曲线如转移特性曲线如图图1-23(a)所示，输出特性曲线如所示，输出特性曲线如图图1-23(b)所示，所示，上一页返回第26页，共46页，编辑于2022年，星期五表表1-1三极管电流测量数据三极管电流测量数据返回第27页，共46页，编辑于2022年，星

36、期五图图1-1PN结的形成结的形成返回第28页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-2 PN结加正向偏置导通时的情况结加正向偏置导通时的情况返回第29页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-3 PN结加反向偏置时截止结加反向偏置时截止返回第30页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-4二极管的结构和符号二极管的结构和符号返回第31页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-5二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线返回第32页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-6二极管的整流应用二极管的整流应用返回第33页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-10稳压管的伏安

37、特性曲线与符号稳压管的伏安特性曲线与符号返回第34页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-11光电二极管的伏安特性曲线及符光电二极管的伏安特性曲线及符号号返回第35页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-12发光二极管的符号及其工作电路发光二极管的符号及其工作电路返回第36页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-13三极管的结构与电路符号三极管的结构与电路符号返回第37页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-14常见三极管的外形常见三极管的外形返回第38页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-15品体管在放大电路中的份种接法品体管在放大电路中的份种接法返回第39页

38、，共46页，编辑于2022年，星期五图图1一一16实验电路实验电路返回第40页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-17 3DG6的输入特性曲线的输入特性曲线返回第41页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-18晶体三极管的输出特性曲线晶体三极管的输出特性曲线返回第42页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-20 N沟道增强型沟道增强型MOSFET的结构的结构示意图和符号示意图和符号返回第43页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-21 uGS的控制作用的控制作用返回第44页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-22漏源电压漏源电压uDS对漏极电流对漏极电流iD的控制的控制作用作用返回第45页，共46页，编辑于2022年，星期五图图1-23 N沟通增强型沟通增强型MOSFET转移特转移特性曲线和输出特性曲线性曲线和输出特性曲线返回第46页，共46页，编辑于2022年，星期五