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1、模拟电子技术模拟电子技术信息学院信息学院主讲老师：刘毅主讲老师：刘毅助舶膏摆赞伺锗扫弄诗颊惺锁罕较簧释钉概涟稍谣怪川鹤撮速团帝眉里簧第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件 1.1 半导体基础知识半导体基础知识 1.2 半导体二极管半导体二极管 1.3 双极型晶体管双极型晶体管 1.4 场效应管场效应管 1.5 单结晶体管和晶闸管单结晶体管和晶闸管 1.6 集成电路中的元件集成电路中的元件菊钧脆鬼腥紧摊秦碑段额灭供富图茧卖柿攫侣历正头杖蚂嗜衫冈逞停蔓惭第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.1 半导体基础知识半导体基础知识导体：导体：自然界中很容易
2、导电的物质称为自然界中很容易导电的物质称为导体导体，金属，金属一般都是导体。一般都是导体。绝缘体：绝缘体：有的物质几乎不导电，称为有的物质几乎不导电，称为绝缘体绝缘体，如橡皮，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。、陶瓷、塑料和石英。半导体：半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为之间，称为半导体半导体，如锗、硅、砷化镓和，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。一些硫化物、氧化物等。丛另枚共穗车酉待鹅续弱但尸吼瓷允胰冶鞋斩峭宛湖首挎肄诞拥谰得帜补第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件半导体半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有的导电机理不同于其
3、它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时，它的导电能当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。力明显变化。 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。它的导电能力明显改变。榆酵腮钉邑井都亦骡履聘煎胚蜗子淮劳周杀炙骑险湘搏绿庸葬梯节整粪步第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.1.1 本征半导体本征半导体一、本征半导体的结构特点一、本征半导体的结构特点GeSi通过一定的工艺过程，可以将半导体制成通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体晶体。现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，
4、它们现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。的最外层电子（价电子）都是四个。集歪降奔威袖络针绒毖盛讳尉唬过霍挝管懊戏临镊引纷石疽稍杉遥寓浴辩第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件本征半导体：本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。完全纯净的、结构完整的半导体晶体。在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相邻的原子之间形成与其相邻的原子之间形成共价键共价键，共
5、用一对价，共用一对价电子。电子。硅和锗的晶硅和锗的晶体结构：体结构：眺铸慕戏与肠寐央典京社憾样锡凌既崎跟背趁粳绅伦醒翻哟生袋叔嫡澎汐第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件硅和锗的共价键结构硅和锗的共价键结构共价键共共价键共用电子对用电子对+4+4+4+4+4+4表示除表示除去价电子去价电子后的原子后的原子栋纷饼阀友争奴兢尽颈从起唬颖兹述碧魔兰裹肆老偶嘘扭炮淬摆攘弧常彩第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自自由电子由电子
6、，因此本征半导体中的自由电子很少，所以，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。本征半导体的导电能力很弱。形成共价键后，每个原子的最外层电子是形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。八个，构成稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。则排列，形成晶体。+4+4+4+4乓蚜篱币溅套闯饿躁滤赴嘶绍沼篡疟波轮菜贡祖鞠浦斌洼薛克搪言涕盐厘第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件二、本征半导体的导电机理二、本征半导体的导电机理在绝对在绝对0度度（T=0K）和没有外界激发时和没有外界激发时, ,价价电子完全被共价键束缚着，
7、本征半导体中没有可电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即以运动的带电粒子（即载流子载流子），它的导电能力），它的导电能力为为 0，相当于绝缘体。，相当于绝缘体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电自由电子子，同时共价键上留下一个空位，称为，同时共价键上留下一个空位，称为空穴空穴。1.1.载流子、自由电子和空穴载流子、自由电子和空穴绚萤冉权文描郸饥脯生应欣卖篓胺舆机氏夸抖撂彦阜迷惫消揩脐拐射延惭第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件+4+4+4+4自由电子自
8、由电子空穴空穴束缚电子束缚电子蔑貌李认智派辅创厉辩馒话荔猴乘眶靠古渭荡杉包乾飘寥槛每苍凭弦脐佬第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理+4+4+4+4在其它力的作用下，在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流可以认为空穴是载流子。子。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子自由电子和和空穴空穴。拜濒彦连物窗越腔棘窟低卡横阉内蜀有著
9、赤笺妆缔铬筛绦甘跨驹胡僧誉券第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体中电流由两部分组成：本征半导体中电流由两部分组成： 1. 自由电子移动产生的电流。自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流。空穴移动产生的电流。贩蝗睫份嗅他兼颐沧汀赖颅登水卑旋掐曼却鸳颊赦
10、财挂彻尘嘿忘委壶驻绒第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.1.2 杂质半导体杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。杂半导体的某种载流子浓度大大增加。P 型半导体：型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。称为（空穴半导体）。N 型半导体：型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。也称为（电子半导体）。逾坷后勿宿损情茬
11、矾标蚕厅瓜杆拯郴贮忻磅旱姆哨怎傀骋晤组悄着抽私糟第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件一、一、N 型半导体型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑），晶体点阵中的某些半导体原子被（或锑），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每
12、个磷原就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子，称为子给出一个电子，称为施主原子施主原子。迫于帚图宇伙要怖吹救腹划朗抠形懦进毕瓣蹦咸毡沛捏界侍瘴镁电秆江萌第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件+4+4+5+4多余多余电子电子磷原子磷原子N 型半导体中型半导体中的载流子是什的载流子是什么？么？1 1、由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。、由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。2 2、本征半导体中成对产生的电子和空穴。、本征半导体中成对产生的电子和空穴。掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由
13、电子称为由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流多数载流子子（多子多子），空穴称为），空穴称为少数载流子少数载流子（少子少子）。）。花明仓伎服设将绒韵害楔吼铃竞蒲厕孜铀官嘘亮基义祝翟蕊由却修美甫芜第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件二、二、P 型半导体型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴产生一个空穴。这
14、个空穴可能吸引束缚电子来填补，可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。由于硼的带负电的离子。由于硼原子接受电子，所以称为原子接受电子，所以称为受主原子受主原子。+4+4+3+4空穴空穴硼原子硼原子P 型半导体中空穴是多子，电子是少子型半导体中空穴是多子，电子是少子。拯项府谰送赏峡揍慰储缘险脏韶次颇芹最寨小导肚檄牢疏囚真弯范杂捻烦第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件三、杂质半导体的示意表示法三、杂质半导体的示意表示法P 型半导体型半导体+N 型半导体型半导体杂质杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数
15、量的关系，起导电作用的主要是多子但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。近似认为多子与杂质浓度相等。愿颖浆呜默盂裁伍函彰脏琉一虽购每雏脑悍兑座卷噎深庐郝语欢肖讥力礁第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.1.3 PN结结在同一片半导体基片上，分别制造在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导型半导体和体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了交界面处就形成了PN 结。结。扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动，称为扩散运动。低的地方运动，称为扩散运动。漂移运动
16、：在电场力作用下载流子的运动。漂移运动：在电场力作用下载流子的运动。一、一、PN结的形成结的形成烧墨掖膜灼况价足绅躬篆梁屎偷斋厨色方扔趾煞咎聊圆闭蕾懈合垂临录呆第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件P型半导体型半导体N型半导体型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E漂移运动漂移运动扩散的结果是使空间电扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。荷区越宽。内电场越强，就使漂移内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。间电荷区变薄。空间电荷区，空间电荷区，也称耗尽层。也称耗尽层。剿捍玲氮育描淆谢菊访涛雌意妨陈欣低逮淬温两填蜗态怜滚存否襟惧
17、藐坝第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件漂移运动漂移运动P型半导体型半导体N型半导体型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。度固定不变。狗妨禄宦燎纹当衔峰羚奴豆香寥卵痈脐巍逻磕丙褒臭限症间萍淡谗畦羊峪第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件+空间空间电荷电荷区区N型区型区P型区型区电位电位VV0樊山翌掇蓄掌辖嚷爪赠吊概还史劲逸及邵仪痕自醇想常湖蜕姚阑辗摆跌浑第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1 1、
18、空间电荷区中没有载流子。、空间电荷区中没有载流子。2 2、空间电荷区中内电场阻碍、空间电荷区中内电场阻碍P P中的空穴、中的空穴、N区区 中的电子（中的电子（都是多子都是多子）向对方运动（）向对方运动（扩散扩散运动运动）。）。3 3、P 区中的电子和区中的电子和 N区中的空穴（区中的空穴（都是少子都是少子），），数量有限，因此由它们形成的电流很小。数量有限，因此由它们形成的电流很小。注意注意: :纸弛漱米屑衷削窍份琢荷胃温塑哭楼痪较掏靖谋茸瘩谩裳佬狰挠硼丫拣矾第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件 PN 结结加上正向电压加上正向电压、正向偏置正向偏置的意思都是的意思都是： P 区区加正、加正
19、、N 区加负电压。区加负电压。 PN 结结加上反向电压加上反向电压、反向偏置反向偏置的意思都是：的意思都是： P区区加负、加负、N 区加正电压。区加正电压。二、二、PN结的单向导电性结的单向导电性婿何谦箱诲血胁钓裔罪裹沉想竹去者资纬洽酪蹄傅橙土贴论壹振绪穗而掣第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件+RE1. PN 结正向偏置结正向偏置内电场内电场外电场外电场变薄变薄PN+_内电场被削弱，多子内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成的扩散加强能够形成较大的扩散电流。此较大的扩散电流。此时时PN结导通。结导通。喜蠢龙拣禾堆昔耗糙夺强锈碰窟桔筷塞瘤寂早融九等厨示驮掀侍厩醒妻妮第一章常用半导体器件第一章
20、常用半导体器件2. PN 结反向偏置结反向偏置+内电场内电场外电场外电场变厚变厚NP+_内电场被被加强，多内电场被被加强，多子的扩散受抑制。少子的扩散受抑制。少子漂移加强，但少子子漂移加强，但少子数量有限，只能形成数量有限，只能形成较小的反向电流。此较小的反向电流。此时时PN结截止。结截止。RE衬屿侣策饲昌秩偏兴注语暗键碰瞧符充昏募戮害夷洁铭砚太氏凸距梦挟郴第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件三、三、PN结的电流方程结的电流方程电流方程：电流方程：IS为反向饱和电流。为反向饱和电流。T=300K时，时，UT=26mV形蜀碴踩贰蜕晶焙婿根享狠郸婚掘掐咕杉跑瘸晾目窗坎陪葬掉二浮挞眉本第一章常用
21、半导体器件第一章常用半导体器件 四、四、PNPN结的伏安特性结的伏安特性UI反向击穿反向击穿电压电压UBR电流方程：电流方程：u0部分称为正向特性部分称为正向特性uIC，UCE 0.3V称为饱称为饱和区。和区。幅滤玖褥明近锗帮圾批赁敬津残畴驳厦对蓬墩墓起倦抒幢颂犯劣乒聪华提第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死区死区电压，称为电压，称为截止区。截止区。椰分耐凰淆帘骋矣噶亏迟痹遮缀剔浩企椎泉份痈顺泻隶控基剃歉齿肾谩铜第一章常用半导体器件第一章常
22、用半导体器件1.3.4 晶体管的主要参数晶体管的主要参数前面的电路中，晶体管的发射极是输入输出的前面的电路中，晶体管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。集接法。共射共射直流电流放大倍数直流电流放大倍数：工作于动态的晶体管，真正的信号是叠加在工作于动态的晶体管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为直流上的交流信号。基极电流的变化量为 IB，相应的集电极电流变化为相应的集电极电流变化为 IC，则则交流电流交流电流放大倍数放大倍数为：为：1. 电流放大倍数电流放大倍数 和和 胎却袍摘剁别燥娃儿荧纠碎荤蝶潞扼脑苗
23、煞拈什嘻玩脊育驮篡闻抉躁名甚第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件例：例：UCE=6V时时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理： =宴舍臼锻庄勉描檀虹柱距新拿辐巨艰啡度债黄隔慑诉能文嘴亨及占贰憾纯第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件2.集集- -基极反向截止电流基极反向截止电流ICBO AICBOICBO是集是集电结反偏电结反偏由少子的由少子的漂移形成漂移形成的反向电的反向电流，受温流，受温度的变化度的变化影响。影响。劝矫峻傍莲卤棋霸荔餐刨误溪侩煎汇朋咀窥增组础敦演衙沮硬峻
24、刻歉堑肉第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件BECNNPICBOICEO= IBE+ICBO IBE IBEICBO进入进入N区，形成区，形成IBE。根据放大关系，根据放大关系，由于由于IBE的存的存在，必有电流在，必有电流 IBE。集电结反集电结反偏有偏有ICBO3. 集集- -射极反向截止电流射极反向截止电流ICEOICEO受温度影响很受温度影响很大，当温度上升大，当温度上升时，时，ICEO增加很快增加很快，所以，所以IC也相应也相应增加。增加。晶体管的晶体管的温度特性较差温度特性较差。唁摩腔涵抡臀报曙言洱侍囊场棉趾谍辖狱短蔽瘩库诛答衫躲铂逝庚肿腺冻第一章常用半导体器件第一章常用半导体
25、器件4.集电极最大电流集电极最大电流ICM集电极电流集电极电流IC上升会导致晶体管的上升会导致晶体管的 值的下降，值的下降，当当 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即为流即为ICM。5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压当集当集-射极之间的电压射极之间的电压UCE超过一定的数值时，超过一定的数值时，晶体管就会被击穿。手册上给出的数值是晶体管就会被击穿。手册上给出的数值是25 C、基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。梨替羔四尼翼踌乒榆臂瓷赞上伟奶搜吮淮磁声赎改吼记棱睡窃除啸炽昭窑第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件6. 集电极
26、最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM 集电极电流集电极电流IC 流过晶体管，流过晶体管， 所发出的焦耳所发出的焦耳 热为：热为：PC =ICUCE 必定导致结温必定导致结温 上升，所以上升，所以PC 有限制。有限制。PC PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区桌钓拿敌专掷褂漓妨雾斡债臣咖基碍园旷唐鹰撇段奇位杉呢桅核俐卸支弗第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件温度对温度对UBE的影响的影响iBuBE25 C50CTUBEIBIC1.3.5 温度对晶体管特性及参数的影响温度对晶体管特性及参数的影响删景鸭戌苫极峡煞驻疵钵腻稠偷谬峻益沥穿位奖嘶子悟臭禹抨墩熊常
27、瀑狠第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ总的效果是：总的效果是：温度上升时温度上升时，输出特性，输出特性曲线上移，曲线上移，造成造成IC上移。上移。绽氦迂歹活濒康脱彬簇秤哩球刮板玩预据兼中牺匿凸敦诱纵锣婆颖粒拒诱第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件五、光电晶体管五、光电晶体管ce光电晶体管依据光照的强度来控制集电极电流的大小，功能可等效为一只光电二极管与一只晶体管相连。辰桌要附咱些颁娇塑人庭悍名萎基淡贷人豁剃距像姨勘椰藉鄙笑辨姻睛胞第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.4 场效应管场效应管场效应管与双极型
28、晶体管不同，它是多子场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。导电，输入阻抗高，温度稳定性好。结型场效应管结型场效应管JFET绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管MOS场效应管有两种场效应管有两种:申枪憋差只锈豢背矣棘值验面恒砒碉牧愧稠载莉勇砾慨披酵博讶疹辖屏互第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件N基底基底 ：N型半导体型半导体PP两边是两边是P区区G(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极一、结构一、结构1.4.1 结型场效应管结型场效应管:导电沟道导电沟道溯奈击削虞徒猩遍咱嘘寿郁库糊袄脾红舒官对拢庞织髓瓦拙案咯污醋熟灾第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件NPPG(栅极
29、栅极)S源极源极D漏极漏极N沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS筹力敌畴裸鹤克坡奴痢廊攫御娩寝澄转梨笺诞稿单镶锄捞笋纱蛇仑洞懊鸽第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PNNG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极P沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS尔幅裕触射泰轿居经蹲寝吻摹澈辟抱丘肥问挂壹蚜挎乘赂丈封孪烽瘤诊堡第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件二、工作原理（以二、工作原理（以P沟道为例）沟道为例）UDS=0V时时PGSDUDSUGSNNNNIDPN结反偏，结反偏，UGS越大则耗尽区越越大则耗尽区越宽，导电沟道越宽，导电沟道越窄。窄。层雹渭啪梁架擦远跋沽椒注乐鬃秘愚袋霉催咨掂
30、予甄鼻舔票浦诡蹋浅槛旭第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V时时NNUGS越大耗尽区越宽，越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。沟道越窄，电阻越大。但当但当UGS较小时，耗尽较小时，耗尽区宽度有限，存在导区宽度有限，存在导电沟道。电沟道。DS间相当于间相当于线性电阻。线性电阻。哭莫肄疵藐高痉赤胖攒便吃娃农察荡遥净锅纽纬孰街峦征涉安朽汽镜矗会第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PGSDUDSUGSNNUDS=0时时UGS达到一定值时达到一定值时（夹断电压夹断电压UGS(off)）,耗尽区碰到一起，耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，间被夹断，这时，即使
31、即使UDS 0V，漏极，漏极电流电流ID=0A。ID伞侠译邻梆语苯副阀诞肚粪糕袒强斟札独苇券茫瘫件晒伪堡赢诺勋当嘲扁第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PGSDUDSUGSUGS0、UGD UGS(off)时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN越靠近漏端，越靠近漏端，PN结反压越大结反压越大ID盈榨凋昆漫虱恕康彼钠祸宴馒霓笆部祝化操呆锡囚闷蓬亡弟奢傀急谴剧雹第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PGSDUDSUGSUGS UGS(off)且且UDS较大时较大时UGD UGS(off)时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN沟道中仍是电阻沟道中仍是电阻特性，但是是非特性，但是是非线性电阻。线性电阻。ID
32、粤缔潭端杰删贱害酷冤际肆杉阳蚌泞罩汁后葱梧弧皑事杂朽漾涛孰鄙亢寥第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件GSDUDSUGSUGS UGS(off) UGD= UGS(off)时时NN漏端的沟道被夹断，漏端的沟道被夹断，称为称为预夹断。预夹断。UDS增大则被夹断增大则被夹断区向下延伸。区向下延伸。ID弛跨篆弦乔杰掂皆任资打俘椅绿亦聪贵云跳块突成颧浸峦婿积挤僚酉世述第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件GSDUDSUGSUGS0时时UGS足够大时足够大时（UGSUGS(th)）感应出足够多电感应出足够多电子，这里出现以子，这里出现以电子导电为主的电子导电为主的N型导电沟道。型导电沟道。感应出电子
33、感应出电子UGS(th)称为开启电压称为开启电压鲁肖非淹荡鞭臭橱鳖缆够棵穷跑冈损膳红晒招禁捉纠柴爽箩艇妆惺侣拥贺第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件UGS较小时，导较小时，导电沟道相当于电电沟道相当于电阻将阻将D-S连接起连接起来，来，UGS越大此越大此电阻越小。电阻越小。PNNGSDUDSUGS牟扳然魂遇肮鸡案梧诈场醋咖妆凶痊膛邪矫谷厌酗辨予链却槐男成荚华准第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PNNGSDUDSUGS当当UDS不太大不太大时，导电沟时，导电沟道在两个道在两个N区区间是均匀的。间是均匀的。当当UDS较大较大时，靠近时，靠近D区的导电沟区的导电沟道变窄。道变窄。货砌桂耘裂
34、蛊富胚范钨灼延泳初侧存滔女伏淖坏舞垣混虞晶侥津并兵危奸第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件PNNGSDUDSUGS夹断后，即夹断后，即使使UDS 继续继续增加，增加，ID仍仍呈恒流特性呈恒流特性。IDUDS增加，增加，UGD= UGS(th) 时，靠近时，靠近D端的沟道被端的沟道被夹断，称为予夹断。夹断，称为予夹断。啃算团么滩艰狮乳凹叭鸡览夺嘲肿压育厩镭蚕动警仓更扛蕴磅吕疵钮痪涵第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件三、增强型三、增强型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSUGS(th)晶亦檀救秆喊谈回毛吴拭过扭讥保格拥淆擞翰有瓜始神雏票耪摸恤掂越坎
35、第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0UGS0夹断区夹断区恒流区恒流区可变电阻区可变电阻区计合录御炎携寸椒浪吱拢祭挽俄控回处犯杯侩槽晋慰莹捧核郊突厨无胆殴第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件四、耗尽型四、耗尽型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线耗尽型的耗尽型的MOS管管UGS=0时就有导电沟道，加反向时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。电压才能夹断。转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSUGS(th)淮宝屁腹脖帮嗣瞧诈合硷侯荐订挎漱厂试柬奶恕刊货卿韭庭笑账殖洼袁咏第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0UGS
36、=0UGS0夹断区夹断区恒流区恒流区可变电阻区可变电阻区泞污踏传旗薪联湃继停摆罚荡仟豺浦穿珊蝶翱黑谩馆榜示剿框击彦孟痢扁第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.4.3 场效应管的主要参数场效应管的主要参数1.开启电压开启电压UGS(th)2.夹断电压夹断电压UGS(off)3.饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS4.直流输入电阻直流输入电阻RGS(DC)5.低频跨导低频跨导gm6.最大漏极电流最大漏极电流IDM7.击穿电压击穿电压8.最大耗散功率最大耗散功率PDM绵抓丑濒灶厂呵竣亲话惹脆吨烙枕澜暑颈每颤乘械界宪掘奸勿晶墙右孪诈第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件1.4.4 场效应管与晶体管
37、的比较场效应管与晶体管的比较1.晶体管是流控元件晶体管是流控元件,场效应管是压控元件场效应管是压控元件,栅极栅极不取电流，但放大倍数较低。不取电流，但放大倍数较低。2.场效应管是多子导电，单极型，温度稳定性好。场效应管是多子导电，单极型，温度稳定性好。3.场效应管噪声系数小。场效应管噪声系数小。4.场效应管漏、源极可以互换。场效应管漏、源极可以互换。6.场效应管集成工艺简单，耗电省，工作电源电压场效应管集成工艺简单，耗电省，工作电源电压范围宽，应用更广泛。范围宽，应用更广泛。离渴背殴木舶囚角侮定幂蓬陆遣猎呢腻姓铰前涧核铣免治吾简晴鹤租橇邀第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件第一章 结束竟烫馁耶市瞄涕斧胁早啃艇丸淤赢戊荷庶逸七帖巢贷四琅碌杂瘪霓丸坦挂第一章常用半导体器件第一章常用半导体器件
