第6章半导体器件基础.pptx

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1、Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础本本章章要要点点uu半导体基本知识半导体基本知识半导体基本知识半导体基本知识uu半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管uu半导体三极管半导体三极管半导体三极管半导体三极管uu绝缘栅场绝缘栅场绝缘栅场绝缘栅场第1页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第

2、6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 6.1 6.1 6.1 6.1 半导体基本知识半导体基本知识半导体基本知识半导体基本知识6.1.1 6.1.1 6.1.1 6.1.1 半导体及其特点半导体及其特点半导体及其特点半导体及其特点 热敏性热敏性 光敏性光敏性 杂敏性杂敏性6.1.2 6.1.2 6.1.2 6.1.2 本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体 本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体就是纯净就是纯净(不含杂质不含杂质)且具有完整晶体结构的半导体。且具有完整晶体结构的半导体。对共有价电子所形成的束缚作用叫做对共有价电子所形成的束缚作用叫做共价键共价键共价键共价键。第2页/共3

3、2页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 可以参与导电的带电粒子,称为载流子。可以参与导电的带电粒子,称为载流子。图图6.1.1 6.1.1 硅晶体平面结构示意图硅晶体平面结构示意图 图图6.1.2 6.1.2 自由电子自由电子-空穴对的产生空穴对的产生 自由电子和空穴总是相伴而生、成对出现的,称为自由电子自由电子和空穴总是相伴而生、成对出现的,称为自由电子-空穴对。空穴对。第3页/共32页Publishing House of

4、 Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.1.3 N6.1.3 N6.1.3 N6.1.3 N型半导体型半导体型半导体型半导体 N N 型半导体是在本征半导体硅晶体内掺入微量的五价元素磷构成。型半导体是在本征半导体硅晶体内掺入微量的五价元素磷构成。自由电子数远超过空穴数,以电子导电为主的杂质半导体为电子型半导自由电子数远超过空穴数,以电子导电为主的杂质半导体为电子型半导体体(N N N N型半导体型半导体型半导体型半导体)。自由电子是多数载流子,简称自由电子是多数载流

5、子,简称多子多子多子多子。空穴是少数载流子,简称空穴是少数载流子,简称少子少子少子少子。在在N N型半导体中,整个晶体呈电中性。型半导体中,整个晶体呈电中性。第4页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.1.4 P6.1.4 P6.1.4 P6.1.4 P型半导体型半导体型半导体型半导体 P P型半导体是在本征半导体硅晶体内掺入微量的三价元素硼构成。型半导体是在本征半导体硅晶体内掺入微量的三价元素硼构成。以空穴导电为主

6、的半导体,称为空穴型半导体以空穴导电为主的半导体,称为空穴型半导体(P(P型半导体型半导体)。空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子。整个晶体呈电中性。空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子。整个晶体呈电中性。图图6.1.3 N6.1.3 N型半导体结构示意图型半导体结构示意图 图图6.1.4 P6.1.4 P型半导体结构示意图型半导体结构示意图 第5页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 6.2 PN6.2 PN6.

7、2 PN6.2 PN结与半导体二极管结与半导体二极管结与半导体二极管结与半导体二极管6.2.1 PN6.2.1 PN6.2.1 PN6.2.1 PN结的形成结的形成结的形成结的形成 通过掺杂工艺,使一块完整的半导体晶片的一边为通过掺杂工艺,使一块完整的半导体晶片的一边为P P型半导体,型半导体,另一边为另一边为N N型半导体,两种半导体的交界处形成一个具有特殊物理性型半导体,两种半导体的交界处形成一个具有特殊物理性质的带电薄层,称为质的带电薄层,称为PNPN结。结。交界处两侧,因浓度差作用产生的定向运动称为多子的扩散运动。交界处两侧,因浓度差作用产生的定向运动称为多子的扩散运动。带异性电荷的薄

8、层,称为空间电荷区,或称为带异性电荷的薄层,称为空间电荷区,或称为PNPN结。结。空间电荷区内部电荷产生一个电场,称为内电场。空间电荷区内部电荷产生一个电场,称为内电场。第6页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础图图6.2.1 6.2.1 多数载流子的扩散运动多数载流子的扩散运动图图6.2.2 6.2.2 空间电荷区空间电荷区 第7页/共32页Publishing House of Electronics Indust

9、ryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.2.2 PN6.2.2 PN6.2.2 PN6.2.2 PN结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性图图6.2.3 PN6.2.3 PN结加正向电压结加正向电压图图6.2.4 PN6.2.4 PN结加反向电压结加反向电压 PN PN结外加正向电压时结外加正向电压时(又称正向偏置又称正向偏置),正向电阻较小,正向电流,正向电阻较小,正向电流较大,处于导通状态;较大,处于导通状态;PNPN结外加反向电压时结外加反向电压时(又称反向偏置又称反向偏置),反

10、向,反向电阻很大,反向电流很小,处于截止状态。电阻很大,反向电流很小,处于截止状态。PNPN结的这种特性称为结的这种特性称为单单单单向导电性向导电性向导电性向导电性,它是,它是PNPN结最重要的特性。结最重要的特性。第8页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.2.3 PN6.2.3 PN6.2.3 PN6.2.3 PN结电容结电容结电容结电容 PN PN结有一定的电容效应。结有一定的电容效应。外加电压改变时,空间电荷

11、区的电荷量将随着改变,这些现象都和电容外加电压改变时,空间电荷区的电荷量将随着改变,这些现象都和电容器的作用类似,称之为器的作用类似,称之为结电容结电容结电容结电容。PN PN结外加电压的变化,电子浓度和结外加电压的变化,电子浓度和N N型半导体区的空穴扩散运动变化,型半导体区的空穴扩散运动变化,这和电容的充、放电作用类似,称为这和电容的充、放电作用类似,称为扩散电容扩散电容扩散电容扩散电容。第9页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基

12、础半导体器件基础6.2.4 6.2.4 6.2.4 6.2.4 二极管的基本结构二极管的基本结构二极管的基本结构二极管的基本结构 半导体二极管是将半导体二极管是将PNPN结外加封装、引线构成结外加封装、引线构成(图图6.2.5)6.2.5)。从。从P P区引出区引出的电极称为正极或阳极,从的电极称为正极或阳极,从N N区引出的电极称为负极或阴极。二极管的区引出的电极称为负极或阴极。二极管的电路符号如图电路符号如图6.2.66.2.6,表示二极管具有单向导电性。,表示二极管具有单向导电性。图图6.2.5 6.2.5 二极管的结构示意图二极管的结构示意图 图图6.2.6 6.2.6 二极管的电路符

13、号二极管的电路符号 二极管的种类:按材料分有硅二极管和锗二极管;按结构分有点二极管的种类:按材料分有硅二极管和锗二极管;按结构分有点接触型和面接触型二极管。接触型和面接触型二极管。点接触型二极管结面积小,结电容也小,高频性能好,允许通过点接触型二极管结面积小,结电容也小,高频性能好,允许通过的电流较小。的电流较小。面接触型二极管结面积较大,结电容也大,可通过较大的电流。面接触型二极管结面积较大,结电容也大,可通过较大的电流。第10页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Indus

14、try第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.2.5 6.2.5 6.2.5 6.2.5 二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性 二极管的伏安特性曲线是流过二极管的电流随外加偏置电压变化二极管的伏安特性曲线是流过二极管的电流随外加偏置电压变化的关系曲线,它定量表示了二极管的单向导电性。的关系曲线,它定量表示了二极管的单向导电性。图图6.2.7 6.2.7 二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线第11页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Ind

15、ustry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.2.6 6.2.6 6.2.6 6.2.6 二极管的参数二极管的参数二极管的参数二极管的参数 最大整流电流最大整流电流I IVDMVDM,是指二极管长时间使用时所允许通过的,是指二极管长时间使用时所允许通过的最大正向平均电流值。最大正向平均电流值。最高反向工作电压最高反向工作电压U URMRM,是指二极管上允许外加的最大反向,是指二极管上允许外加的最大反向电压瞬时值。电压瞬时值。最大反向电流最大反向电流I IRMRM,是指在一定的环境温度下,二极管上外,是指在一定的环境温度下,二极管上外加最高反向工作电压时流过的电流,常称为反向饱和电流

16、。加最高反向工作电压时流过的电流,常称为反向饱和电流。最高工作频率,当二极管的工作频率超过这个数值时,二最高工作频率,当二极管的工作频率超过这个数值时,二极管将失去单向导电性。极管将失去单向导电性。第12页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.2.7 6.2.7 6.2.7 6.2.7 特种二极管特种二极管特种二极管特种二极管 肖特基二极管肖特基二极管肖特基二极管肖特基二极管 变容二极管变容二极管变容二极管变容二极管

17、 发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管 光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管 光电池光电池光电池光电池 稳压二极管稳压二极管稳压二极管稳压二极管第13页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 6.3 6.3 6.3 6.3 半导体三极管半导体三极管半导体三极管半导体三极管6.3.1 6.3.1 6.3.1 6.3.1 半导体三极管的基本结构半导体三极管的基本结构半导体三极管的基本结构半导体三极管的基本结构 3 3

18、个区:发射区、基区、集电区;个区:发射区、基区、集电区;3 3个电极:发射极、基极、集电极。个电极:发射极、基极、集电极。发射区与基区间的发射区与基区间的PNPN结叫发射结,集电区与基区间的结叫发射结,集电区与基区间的PNPN结叫集电结。结叫集电结。3 3个半导体区的不同组合方式,三极管又可分为个半导体区的不同组合方式,三极管又可分为NPNNPN型和型和PNPPNP型。型。图图6.3.1 NPN6.3.1 NPN型晶体管型晶体管 图图6.3.2 PNP6.3.2 PNP型晶体管型晶体管 第14页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPubli

19、shing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 三极管的内部结构的特点:三极管的内部结构的特点:三极管的内部结构的特点:三极管的内部结构的特点:基区很薄,一般只有几微米的宽度,而且杂质浓度很低。基区很薄,一般只有几微米的宽度,而且杂质浓度很低。发射区的杂质浓度远高于基区的杂质浓度,以便于有足够的载流子供发射区的杂质浓度远高于基区的杂质浓度,以便于有足够的载流子供“发射发射”。集电区的面积较大,以利于收集载流子。集电区的面积较大,以利于收集载流子。第15页/共32页Publishing House of Electronics

20、IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.3.2 6.3.2 6.3.2 6.3.2 三极管的电流放大原理三极管的电流放大原理三极管的电流放大原理三极管的电流放大原理 多数载流子的运动多数载流子的运动多数载流子的运动多数载流子的运动 由于发射结正偏,发射区多数载流子越过发射结向基区扩由于发射结正偏,发射区多数载流子越过发射结向基区扩散,形成发射极电流散,形成发射极电流I IE E。进入基区的电子,向集电结方向扩散,由于集电结反偏,进入基区的电子,向集电结方向扩散,由于集电结反偏,在内电场作用下

21、,大量漂移到集电区,形成集电极电流在内电场作用下,大量漂移到集电区,形成集电极电流I IC C。在基区中,扩散到集电区的电子数与复合的电子数的比例在基区中,扩散到集电区的电子数与复合的电子数的比例决定晶体管的放大能力。复合电子数只占很小的一部分,即决定晶体管的放大能力。复合电子数只占很小的一部分,即I IB B远小于远小于I IC C。晶体管的电流放大原理就是用较小的基极电流。晶体管的电流放大原理就是用较小的基极电流I IB B去去控制较大的集电极电流控制较大的集电极电流I IC C。第16页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublis

22、hing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础图图6.3.3 6.3.3 三极管的电流放大原理示意图三极管的电流放大原理示意图 少数载流子的运动少数载流子的运动少数载流子的运动少数载流子的运动发射结两边的少数载流子的漂移运动较弱,不考虑其影响,但由发射结两边的少数载流子的漂移运动较弱,不考虑其影响,但由于集电结反偏,其内电场增强,集电结两边的少数载流子的漂移于集电结反偏,其内电场增强,集电结两边的少数载流子的漂移运动增强,所形成的电流用运动增强,所形成的电流用I ICBOCBO表示,称为表示,称为反向饱和电流反向饱和电流反向饱和

23、电流反向饱和电流。晶体管是一种双极型半导体器件。晶体管是一种双极型半导体器件。第17页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.3.3 6.3.3 6.3.3 6.3.3 晶体管的伏安特性曲线晶体管的伏安特性曲线晶体管的伏安特性曲线晶体管的伏安特性曲线 输入特性曲线:输入特性曲线:U UCECE为一定值时,基极电流为一定值时,基极电流I IB B与基与基-射极电压射极电压U UBEBE之间的关系曲线。之间的关系曲线。数学

24、表达式:数学表达式:晶体管的输入特性曲线与二极管伏安特性曲线相似,也有一晶体管的输入特性曲线与二极管伏安特性曲线相似,也有一段死区,硅管约为段死区,硅管约为0.5V,锗管约为,锗管约为0.1V。晶体管正常工作时。晶体管正常工作时U UBEBE变化很小,硅管约变化很小,硅管约0.6V0.8V,锗管约,锗管约0.2V0.3V。图图6.3.5 6.3.5 晶体管的输入特性曲线晶体管的输入特性曲线 第18页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基

25、础半导体器件基础 输出特性曲线输出特性曲线:指基极电流指基极电流I IB B为一定值时,集电极电流为一定值时,集电极电流I IC C与集与集-射极射极间电压间电压U UCECE之间的关系曲线。数学表达式:之间的关系曲线。数学表达式:工程上一般把输出特性曲线分为工程上一般把输出特性曲线分为三个区域三个区域三个区域三个区域:截止区截止区截止区截止区:I IB B=0=0以下的区域。集电极只有很小的穿透电流以下的区域。集电极只有很小的穿透电流I ICEOCEO ,晶,晶体管可截止。体管可截止。饱和区饱和区饱和区饱和区:I IC C与与I IB B的关系呈饱和状态。的关系呈饱和状态。放大区放大区放大区

26、放大区:U UCECE在在1V1V以上,集电极电流以上,集电极电流I IC C基本上不随基本上不随U UCECE变化,晶体管变化,晶体管具有近似恒流源的特性。具有近似恒流源的特性。晶体管工作于放大区,有晶体管工作于放大区,有电流放大电流放大电流放大电流放大作用,是许多放大电路的核心。作用,是许多放大电路的核心。晶体管工作于饱和区与载止区,有晶体管工作于饱和区与载止区,有开关开关开关开关作用,可构成各种脉冲数作用,可构成各种脉冲数字开关电路。字开关电路。晶体管的晶体管的应用应用应用应用第19页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublish

27、ing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.3.4 6.3.4 6.3.4 6.3.4 晶体管的主要参数晶体管的主要参数晶体管的主要参数晶体管的主要参数共发射极电流放大系数,用共发射极电流放大系数,用 表示:表示:共发射极交流电流放大系数,用共发射极交流电流放大系数,用 表示:表示:温度每升高温度每升高1,值约增加值约增加0.5%1%共发射极电流共发射极电流共发射极电流共发射极电流第20页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Elec

28、tronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 极间反向电流极间反向电流极间反向电流极间反向电流集电极集电极-基极反向饱和电流基极反向饱和电流ICBO是发射极开路时,集电极是发射极开路时,集电极-基基极间的反向电流。它受温度变化的影响特别大。极间的反向电流。它受温度变化的影响特别大。集电极集电极-发射极反向电流发射极反向电流ICEO是基极开路(是基极开路(IB=0)时,集电)时,集电结反偏、发射结正偏时的电流。又称为穿透电流。结反偏、发射结正偏时的电流。又称为穿透电流。温度稳定性差是晶体管的一个主要缺点。温度稳定性差是晶体管的一个主要缺点。图图6.3.7 6.3.

29、7 I ICEOCEO与与I ICBOCBO的关系的关系第21页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 晶体管的极限参数晶体管的极限参数晶体管的极限参数晶体管的极限参数 集电极最大允许电流集电极最大允许电流I ICMCM ,集电极电流,集电极电流I IC C超过一定数值后,电流放超过一定数值后,电流放大系数大系数 显著下降。当显著下降。当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电值下降到正常值的三分之二时的集电极电流,称为集

30、电极最大允许电流流,称为集电极最大允许电流I ICMCM。集集-射极击穿电压射极击穿电压U U(BR)CEO(BR)CEO,它是基极开路时,它是基极开路时(I(IB B=0)=0),能加在集,能加在集-射射极之间的最大允许电压。极之间的最大允许电压。集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率P PCMCM,集电极消耗的功率可用集电极耗散,集电极消耗的功率可用集电极耗散功率功率PC=ICUCE表示,根据晶体管工作时允许的集电结最高温度表示,根据晶体管工作时允许的集电结最高温度(锗管锗管约为约为7070,硅管约为,硅管约为150)150),定出了集电极最大允许耗散功率,定出了集电极最大允许耗散功

31、率P PCMCM,晶,晶体管工作时应满足体管工作时应满足ICUCEPCM的条件。的条件。晶体管的频率特性参数晶体管的频率特性参数第22页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础图图6.3.8 6.3.8 晶体管的安全工作区晶体管的安全工作区 图图6.3.9 6.3.9 晶体管的频率特性曲线晶体管的频率特性曲线 特种三极管特种三极管特种三极管特种三极管肖特基三极管、肖特基三极管、肖特基三极管、肖特基三极管、光电三极管、光电耦

32、合管光电三极管、光电耦合管光电三极管、光电耦合管光电三极管、光电耦合管第23页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 6.4 6.4 6.4 6.4 场效应管场效应管场效应管场效应管 场效应管也是一种半导体器件,它利用电场的效应来控制固体材料场效应管也是一种半导体器件,它利用电场的效应来控制固体材料的导电能力。它的最大优点是具有极高的输入电阻,其噪声低、热稳的导电能力。它的最大优点是具有极高的输入电阻,其噪声低、热稳定性

33、好、抗辐射能力强、制造工艺简单。定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单。6.4.1 N6.4.1 N6.4.1 N6.4.1 N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构和工作原理沟道增强型绝缘栅场效应管的结构和工作原理沟道增强型绝缘栅场效应管的结构和工作原理沟道增强型绝缘栅场效应管的结构和工作原理 UGS=0,P型衬底上不能形成可以导电的沟道。型衬底上不能形成可以导电的沟道。图图6.4.1 N6.4.1 N沟道增强型绝缘栅沟道增强型绝缘栅场效应管的结构场效应管的结构第24页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Ele

34、ctronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础图图6.4.2 N沟道增强型绝缘栅场效应管的工作原理沟道增强型绝缘栅场效应管的工作原理UGS超过某一临界值以后,形成超过某一临界值以后,形成N型导电沟道。栅极电压型导电沟道。栅极电压UGS愈大,愈大,N型型沟道愈厚,沟道电阻愈小。沟道愈厚,沟道电阻愈小。在漏、源之间接上电源,如图在漏、源之间接上电源,如图6.4.2(b),形成漏极电流,形成漏极电流ID,管子导通。,管子导通。第25页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Ele

35、ctronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.4.2 N6.4.2 N6.4.2 N6.4.2 N沟道增强型绝缘栅场效应管的伏安特性和主要参数沟道增强型绝缘栅场效应管的伏安特性和主要参数沟道增强型绝缘栅场效应管的伏安特性和主要参数沟道增强型绝缘栅场效应管的伏安特性和主要参数 当漏源电压当漏源电压UDS一定时,漏极电流一定时,漏极电流ID和栅源电压和栅源电压UGS之间的关系曲线,之间的关系曲线,称为转移特性曲线。称为转移特性曲线。ID与与UGS之间的关系为之间的关系为 说明栅源输入电压说明栅源输入电压UGS对漏极输出电流对漏极输出电流ID的控制特性,如图的控制

36、特性,如图6.4.3(b)。图6.4.3 N沟道增强型绝缘栅场效应管的伏安特性曲线 第26页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 当栅源电压一定时,漏极电流当栅源电压一定时,漏极电流ID和漏源电压和漏源电压UDS之间的关系曲线,叫做之间的关系曲线,叫做漏极特性曲线。漏极特性曲线。ID与与UDS之间的关系为之间的关系为 区,区,UDS对沟道的影响较小。导电沟道主要受栅源电压的控制。对沟道的影响较小。导电沟道主要受栅源电压

37、的控制。ID基本基本上与上与UDS成线性关系。可把该区看作是一个受栅源电压成线性关系。可把该区看作是一个受栅源电压UGS控制的可变电阻控制的可变电阻区,也称非饱和区。区,也称非饱和区。区,当区,当UDS增大到增大到UDS=UGS-UT时,时,UGD=UT,ID基本不变,趋于饱和,基本不变,趋于饱和,称为饱和区或恒流区。称为饱和区或恒流区。ID的大小仅受的大小仅受UGS的控制。的控制。区,区,UDS进一步增大,在栅、漏和栅、源间都可能击穿,称击穿区。进一步增大,在栅、漏和栅、源间都可能击穿,称击穿区。第27页/共32页Publishing House of Electronics Industr

38、yPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.4.3 MOS6.4.3 MOS6.4.3 MOS6.4.3 MOS管的管的管的管的4 4 4 4种基本类型及其特点种基本类型及其特点种基本类型及其特点种基本类型及其特点图图6.4.4 4种绝缘栅型场效应管的电路符号种绝缘栅型场效应管的电路符号 P沟道MOS管,称为PMOS。N沟道MOS管,称为NMOS。第28页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics I

39、ndustry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础6.4.4 6.4.4 6.4.4 6.4.4 使用场效应管的注意事项使用场效应管的注意事项使用场效应管的注意事项使用场效应管的注意事项 使用场效应管时,要注意各电极电压的极性不能搞错,要使用场效应管时,要注意各电极电压的极性不能搞错,要注意各电压、电流、耗散功率等数值不能超过最大允许值。注意各电压、电流、耗散功率等数值不能超过最大允许值。绝缘栅管保存和使用不当时,极易造成管子击穿。为避免绝缘栅管保存和使用不当时,极易造成管子击穿。为避免这种情况,决不能让栅极空悬,使用时要在栅、源之间绝对这种情况,决不能让栅极空悬,使用时要在栅、源之间

40、绝对保持直流通路,保存时也要用金属导线将保持直流通路,保存时也要用金属导线将3个电极短接起来。个电极短接起来。在焊接时,烙铁要有良好接地(用三芯插头)。在焊接时,烙铁要有良好接地(用三芯插头)。第29页/共32页Publishing House of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 小小小小 结结结结 半导体的电阻率约在(半导体的电阻率约在(10-41010)m之间,它受温度、光之间,它受温度、光照影响很大,可通过掺杂而改变其导电性能。照影响很大,可通过掺杂而改

41、变其导电性能。纯净的又以晶体结构存在的半导体称本征半导体,存在两种载纯净的又以晶体结构存在的半导体称本征半导体,存在两种载流子,总体仍然是流子,总体仍然是电中性电中性电中性电中性。掺入少量的杂质元素构成了。掺入少量的杂质元素构成了P型半导体型半导体或或N型半导体。型半导体。PN结外加电压,呈现出单向导电性。结外加电压,呈现出单向导电性。PN结外加封装并引出两结外加封装并引出两根引线就成了根引线就成了半导体二极管半导体二极管半导体二极管半导体二极管。半导体二极管应用广泛,可以整流、检波、电子开关。半导体二极管应用广泛,可以整流、检波、电子开关。第30页/共32页Publishing House

42、of Electronics IndustryPublishing House of Electronics Industry第第6 6章章 半导体器件基础半导体器件基础 半导体三极管是由两个半导体三极管是由两个PNPN结构成的电流控制型半导体器件,当结构成的电流控制型半导体器件,当其发射结正偏,集电结反偏时,基极电流变化其发射结正偏,集电结反偏时,基极电流变化I IB B能引起集电极能引起集电极电流变化量电流变化量I IC C。二者之比。二者之比 ,叫做三极管的电流放大系,叫做三极管的电流放大系数。其特性曲线和参数是分析三极管工作状态和选用三极管的主数。其特性曲线和参数是分析三极管工作状态和

43、选用三极管的主要依据,分输入特性和输出特性。输出特性曲线存在三个区域:要依据,分输入特性和输出特性。输出特性曲线存在三个区域:放大区、截止区和饱和区放大区、截止区和饱和区放大区、截止区和饱和区放大区、截止区和饱和区。场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,其优点:体积小、重量轻、寿命长、内阻高,便种半导体器件,其优点:体积小、重量轻、寿命长、内阻高,便于大规模集成。与半导体三极管的一一对应关系是:于大规模集成。与半导体三极管的一一对应关系是:栅极栅极栅极栅极-基极、基极、基极、基极、源极源极源极源极-发射极、漏极发射极、漏极发射极、漏极发射极、漏极-集电极集电极集电极集电极。不同的场效应管对电源极性有不。不同的场效应管对电源极性有不同的要求。同的要求。第31页/共32页感谢您的观看!第32页/共32页

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