TA的每日心情 | 开心 2020-7-28 15:35 |
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第1章常用 晶体管原理简介" Y: x7 j) Z; E7 F% Q: P9 c5 `
1.1 背景
, W3 R. U0 }6 m3 H4 P, l2 a; m$ L总体说来,凡是实际使用中的有源电路中往往都有半导体晶体管。在形形色色的电( `5 A4 H; C0 u6 \- O# x
子世界中,晶体管是绝大部分电路功能的实现者,是电子电路设计者必须掌握的基本要# K) r3 `6 |5 y! t" P% q/ F" B
素。只有正确地理解掌握了基本的电路器件,才能设计出符合目的的,功能正常、性能可
9 i, l# a0 S5 b% ?靠的电路。在电子世界飞速发展的今天,掌握基本器件是正确、可靠地使用集成器件所必
1 S+ r' V; O/ S7 E1 {: @: M/ G- Y须的辅助条件。本文将列出几种最常用的晶体管器件进行简介。
c' |1 h9 Z$ u) m* y1.2准备知识 N结简介
9 `, L3 G! |+ [! d# d9 Y3 ?在硅[Si]、锗[Ge]、 砷化镓[GaAs]等 具有共价键的单晶本征半导体材料中,以特殊工* A4 p. }$ }; Y9 l# K9 T
艺[如高温扩散、离子注入等]“搀杂”进一定浓度[10*-~10-l°]的其它特定原子,在不.
: U5 Y9 s+ M; c) P" p破坏原半导体共价键的情况下,使“杂质”原子在品格的某些位置上替代原来材料的原
# _. U9 A# ]: p- B; m8 k4 t子,因为原品体的共价键结构的存在,以及杂质原子与晶体原子的自由电子数目不相等,
: ]) \9 `& }% \% |4 J那么在形成共价键后,杂质原子就会多出自由电子或者被共价键牵引而缺少了自由电子。
7 H1 Y$ }8 c" f/ V/ C9 E从整个材料特性看来仍然对外界表现出电中性,但在品格附近就会有多余的电子或者因缺) R( O: F/ B! q; v S
少电子而形成了带正电的“空穴”。有“多余”电子的搀杂材料就称为Negative型半导
6 J5 _- q6 M) A/ _8 I: g1 ?2 P# a体,带“空穴”的搀杂材料就称为Positive型半导体。7 _8 p" g% O/ _" H, i
从电路结构上说来,PN结是- -种特殊的材料接触结构:将P型半导体以及N型半导体0 M$ A( [8 A) ?% K
以特定的工艺进行原子级结合就可以形成PN结,PN结有这样的特点:因P型半导体中的空. O8 K4 _; s9 f# W2 I4 g0 {' f
穴、N型半导体中的电子互相“渗透”会形成-一个接触电场,方向为从N端指向P端。当分
8 W( q0 Z5 X' ~4 H3 S _/ z别在P、N端加上电压时,PN结将表现出宝贵的单向导电性: P极加正电压,N极加负电压7 |0 Y5 K5 v- P `3 H' S( f
时接触电场被削弱,PN结导通; N极加正电压,P极加负电压时接触电场被增加,导致自
9 W) B& ]5 U* a4 F; u: R由电子无法通过。在PN正向导通时,因接触电场的存在,将会在结上形成一固定压降,
* N! R% [# V; M5 j9 _- d" f硅PN结的压降一般为0.6V左右, 锗材料结的压降为0.3~0.5V左右。锗材料的温度敏感性很
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