Download - 由于热激发而 产生的自由电子 自由电子移走后 而留下的空穴
外电场
1 2 2 1
IF
UF
1′2′ 2′ 1′内电场外电场
2 1 1 2
IR
UF
2′1′ 1′2′内电场
P NP N
图 3-5 PN 结加正向电压 图 3-6 PN 结加反向电压
图 3-7 半导体二极管的结构及符号( a )点接触型;( b )面接触型;( c )平面型;( d )符
号
阳极 N 型锗片 阴极引线 引线
阳极 阴极引线 引线
阳极 a k 阴极
阳极引线
PN 结
金锑合金 底座
阴极引线
(a) 触丝 外壳
铝合金小球
( b )
N 型硅
PN
P 型支持衬底
( c )
( d )
阳极 a k 阴极
90℃
20℃
-60℃
iD/mA
20
15
10
50
-60 -40 -20
0.2
0.4
0.6
①
uD/V
②
③
-10
-20
-30
-40
iD/A
iD/mA
uD/V-60℃
90℃20℃
图 3-8 锗二极管 2AP15 的伏安特性 图 3-9 温度对二极管伏安特性的影响
( a ) ( b ) ( c )
c 集电极
集电结
发射结
N
集电区
P
基区
N
发射区
发射极e
b
e
c
b
e
c
图 3-12 三极管的结构与符号( a ) NPN 型 BJT 结构示意图;( b ) NPN 型 BJT 符号;( c ) PNP 型 BJT
符号
iR/A
c
b
IE
e
V
IC
IB
UBBUCE
RB
RC80
60
40
20
0 0.2 0.4 0.6 0.8 uBE/V
u CE=
0V
uC
E≥
1V
25℃
iC/mA
4
3
2.32
1.51
0 2 4 6 8 uBE/V
iB=20 A
25℃
饱和区
放大区 100
60
40
截止区
ΔiC ΔiB
80
Q
( a ) ( b ) ( c )
图 3-16 NPN 管的共射极特性曲线( a )电路图;( b )输入特性曲线;( c )输出特性曲线
d (漏极)
耗尽层
N型沟道
P P
g (栅极) s (源极)
g
s
g
s
dd
( a ) ( b ) ( c )图 3-17 结型场效应管的结构示意图和符号
( a ) N 型结型场效应管的结构;( b ) N 型的符号;( c ) P 型的符号
PP Ng
d
s
Rd
iD 较大
UDD
PP Ng
d
s
Rd
iD 减小
UDD
UGG
PPg
d
s
Rd
iD≈0
UDD
UGG
( a ) ( b ) ( c )
图 3-18 结型场效应管的工作原理( a ) uGS = 0 时;( b ) uGS < 0 时;( c ) uGS 为某一负值时,导电沟道被
“夹断”
iD/mAiD/mA
UDS/V UDS/V
( a ) ( b )
IDSS
UDS= 常数
UGS (off)
-1V
-2V
预夹断轨迹
可变电阻区
恒流区
夹断区
-3V
-4V-5V
-4 0
UGS=0V
-20
图 3-20 N 沟道结型场效应管的特性曲线( a )输出特性曲线;( b )转移特性曲线
源极 s 栅极 g 漏极 d
铝 铝铝 SiO2 绝缘层
耗尽层 P 型硅衬底
衬底
d
g
sB 型衬底引线
( a ) ( b )
图 3-21 N 沟道增强型绝缘栅场效应管结构和符号( a )结构示意图;( b )符号
N 型(感生)沟道
迅速增大
id
d
UDS
UGS
+-
衬底引线
gs
+-
N+N+
衬底引线
耗尽层
二氧化硅
s g d 铝
N+N+
UDS- +
P
( a )
( c )
N+N+
耗尽层N 型(感生)沟道
s g d
UDS
UGS+-
衬底引线
N+N+
s g d
UDS
UGS+-
衬底引线
饱和
夹断区
id+-
P
( b )
( d )
图 3-22 N 沟道增强型绝缘栅场效应管的基本工作原理示意图( a ) uGS = 0 时,没有导电沟道;( b ) uGS > VT 时,出现 N 型沟道;
( c ) uDS 较小时, iD 迅速增大;( d ) uDS 较大出现夹断时, iD 趋于饱和
iD/mA
Ⅰ 区Ⅱ 区 Ⅲ 区
5V
4V
uGS=3V
uDS=10V
4 iD/mA
3
0 4 8 12 16 20 uDS/V0 2 4 6 uDS/V
2
3
1
2
1
( a ) ( b )
图 3-23 N 沟道增强型绝缘栅场效应管的特性曲线( a )输出特性曲线;( b )转移特性曲线