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) o; R/ ]( S& U' N0 f! u
1.1 背景
; H4 S N2 Z. I) p5 d/ T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% i* e4 |7 l' q- e
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2 N6 u/ F* N- a4 y ?' Y
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* Q: @- N: _$ }! |7 K% U t7 _+ a
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
# O4 V0 J- ^; m+ g. }7 M& R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。$ A2 e, }( B" i2 q5 b
1.2准备知识 N结简介
. B$ d- X. X6 B* @. _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
$ w: {4 h/ Y# [9 [* A7 k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.( i; w S: [5 @% X3 c
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
; ^$ ^4 l6 }; u* ]1 F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,
7 L* G9 v6 B* H n1 }; ^, d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。
& D( R+ S5 d9 b7 f q- b1 s& U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
4 D v) m1 o. ~0 C' I) f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8 M% o, l6 u0 l* e3 u
体,带“空穴”的搀杂材料就称为Positive型半导体。
: b- |: ]. H( }7 d) ]0 U' {3 Z# D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
: g( l/ f$ t! }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
% t" i" f# a( }; t, |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
$ q' e( k5 r7 F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
/ j& m e2 _) z) o: S+ d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7 @& ^4 {! E$ @ U! B U
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,; [7 c/ W" p: }8 J- O# Y! V
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" e& n/ z8 P4 h! h6 z9 {' ^. Y! k
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