PN结二极管三极管场效应管小结

发布 2019-08-06 11:22:35 阅读 4200

常用半导体器件。

1. pn结。

n型半导体:在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,砷等,称为n型半导体。

p型半导体:在本征半导体中掺入三价杂质元素,如硼、镓等。

pn结的形成。

根据扩散原理,空穴要从浓度高的p区向n区扩散,自由电子要从浓度高的n区向p区扩散,并在交界面发生复合,形成载流子极少的正负空间电荷区,也就是pn结,又叫耗尽层。

少数载流子在内电场作用下有规则的运动称为漂移运动。在一定条件下,多数载流子的扩散运动逐渐减弱,而少数载流子的漂移运动则逐渐增强,最后两者达到动态平衡, pn结就处于相对稳定的状态。

pn结具有单向导电的特性:

1)加正向电压——电源正极接p区,负极接n区外电场的方向与内电场方向相反。

外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动>漂移运动→多子扩散形成正向电流i f

2)加反向电压——电源正极接n区,负极接p区外电场的方向与内电场方向相同。

外电场加强内电场→耗尽层变宽→漂移运动>扩散运动→少子漂移形成反向电流i r

2. 半导体二极管。

二极管的伏安特性曲线。

二极管的主要参数。

最大整流电流if二极管工作时允许通过的最大正向平均电流。

最高反向工作电压ur 二极管工作时允许加的最高反向电压。

反向饱和电流is二极管未击穿时的反向电流。

最高工作频率由结电容决定,信号频率超过此值时,单向导电性将变坏。

二极管的等效电路。

理想模型恒压降模型折线模型。

二极管电路分析:

定性分析:判断二极管的工作状态:导通或截止。

若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零,反向截止时二极管相当于断开,否则,正向管压降硅0.6~0.7v、锗0.2~0.3v

分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低或所加电压ud的正负。

若 ud为正,二极管导通。

若 ud为负,二极管截止。

稳压二极管。

稳压管的工作原理:当二极管反向击穿时,流过二极管的电流可以在很大范围内变化,但电压几乎不变,利用这一性质可以达到稳压的目的。

3.半导体三极管。

发射区--高掺杂,多子浓度高。

基区---低掺杂,多子浓度很低,且很薄。

集电区--结区面积大。

三极管的电流分配关系及放大原理。

放大的条件:发射结正偏,集电结反偏压。

1)因为发射结正偏,所以发射区向基区注入电子,形成了扩散电流ien 。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动,形成的电流为iep。 所以发射极电流。

i e =i en + iep

2)发射区的电子注入基区后,变成了少数载流子。少部分遇到的空穴复合掉,形成ibn。大部分到达了集电区的边缘。

3)因为集电结反偏,收集扩散到集电区边缘的电子,形成电流icn 。

同时集电结区的少子形成漂移电流icbo。

i c = i cn+ i cbo

三极管的共射特性曲线。

输入特性曲线输出特性曲线。

三极管的主要参数:

1. 电流放大系数:

.直流放大系数: ②交流放大系数。

2. 极间反向饱和电流:

.集电极-基极反向饱和电流; ②集电极-发射极反向饱和电流。

3.极限参数:

1. 集电极最大允许电流icm。

2. 集电极——发射极击穿电压buceo。

集电极最大允许功率损耗pcm。

场效应管。场效应管是一种电压控制器件,工作时,只有一种载流子参与导电,因此它是单极型器件。

结型场效应管。

结型场效应管工作原理。

以n沟道为例,工作时栅源间要加反偏压,漏源间要加正偏压( ugs <0 ,uds >0)

1) 当uds =0时

随着ugs逐渐增加,沟道逐渐变窄,当ugs = up时,沟道全夹断。

2)当uds >0时。

图一:| ugd|

导电沟道较宽,随着uds的增加id线性增大。

图二:| ugd| =up|

在漏极出现预夹断,id不随着uds的增加而增加,趋于饱和。

图三:| ugd| >up|

随着uds的增加,夹断区向源极延伸, id达到饱和。

三极管与场效应管的区别

上面说的太复杂了,简单说一下。1 三极管是双极型管子,即管子工作时内部由空穴和自由电子两种载流子参与。场效应管是单极型管子,即管子工作时要么只有空穴,要么只有自由电子参与导电,只有一种 载流子。2 三极管属于电流控制器件,有输入电流才会有输出电流场效应管属于电压控制器件,没有输入电流也会有输出电流。...