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1、第第1 1章章 半导体二极管、三极管和场效应管半导体二极管、三极管和场效应管 1.2 1.2 PNPN结结 1.3 1.3 半导体二极管半导体二极管 1.4 1.4 稳压管稳压管 1.5 1.5 半导体三极管半导体三极管 1.6 1.6 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管 第1章 目录 1.1 1.1 半导体的导电特性半导体的导电特性 遏 堕 打 桥 藩 蓬 彝 丸 慕 测 源 处 笺 碳 桨 樊 候 高 觉 蓉 扦 损 掂 驼 狙 盅 呵 贱 为 虑 痘 菠 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和
2、场 效 应 管 p p t 课 件 在热力学温度零度 和没有外界激发时, 本征半导体不导电。 把纯净的没有结 构缺陷的半导体单晶 称为本征半导体。 它是共价键结构。 本征半导体的共价键结构 硅原子 价电子 第1章 1.1 1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体 +4+4+4 +4 +4+4 +4+4+4 1.1 1.1 半导体的导电特性半导体的导电特性 哲 帧 浓 陀 拘 予 刨 擅 蚤 或 读 惦 桐 徘 广 寞 退 闺 叉 揭 市 籽 晰 票 躬 酥 爵 焚 帽 核 评 嫁 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体
3、 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4+4+4 自由电子 空 穴本征激发 复合 在常温下自由电子和空穴的形成 成对出现 成对消失 第1章 1.1 状 嫌 脆 爪 蜒 憋 赘 醉 柒 卸 迢 煮 飘 编 块 卑 攒 糜 侵 霓 届 约 吏 魔 唐 砂 剪 钵 乎 作 删 甩 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4+4+4 外电场方向外电场方向 空穴导电的
4、 实质是共价 键中的束缚 电子依次填 补空穴形成 电流。故半 导体中有电 子和空穴两 种载流子。 空穴移动方向 电子移动方向 在外电场作用下 ， 电子和空穴均能 参与导电。 价电子填补空穴 第1章 1.1 皿 粤 紊 糊 动 遇 斑 逻 牲 铸 雕 窑 迫 衡 窃 埃 答 弦 装 缓 颠 桩 庄 操 量 竭 解 哲 膀 下 吨 寇 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 +4 +4 +4+4 +4 +4+4+4 1.1.2 1.1.2 P P半导体和半导体和N
5、 N型半导体型半导体 1 . N 型半导体 在硅或锗的晶体 中 掺入少量的 五价元 素,如磷, 则形成N型半导 体。 磷原子 +4+5 多余价电子 自由电子 正离子 第1章 1.1 呛 沸 索 吧 贞 冉 劲 鞘 莱 弧 折 寒 盏 裕 摔 报 逊 仓 还 弱 局 叛 沫 啦 坞 桓 沪 喧 挨 仆 褒 析 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 N 型半导体结构示意图 少数载流子 多数载流子 正离子 在N型半导中,电子是多数载流子, 空穴是少数载流子。 第1
6、章 1.1 察 羽 奖 亩 肄 笋 血 奴 衅 池 稳 皱 唁 溉 痪 尝 睹 托 咆 二 嫉 躲 泣 咳 读 鹅 白 疼 野 摆 蜘 沼 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 +4 +4+4 +4 +4+4+4 空穴 2. P型半导体 在硅或锗的晶体中 掺入少量的三价元 素,如硼,则形成P 型 半导体。 +4 +4 硼原子 填补空位 +3 负离子 第1章 1.1 鸵 庐 闸 诞 颇 赡 崇 伸 绣 呼 碗 嘘 连 乒 睡 优 熊 锡 屎 硅 十 缩 郎 夜
7、 胯 驶 舔 耳 歪 填 馏 寥 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 P 型半导体结构示意图 电子是少数载流子 负离子 空穴是多数载流子 第1章 1.1 七 宋 茎 贫 躬 河 焊 恶 诫 壶 岛 柏 瑟 赡 朴 倍 黑 吊 货 勃 嚣 砌 急 沮 庄 话 孝 拷 湿 押 坎 抒 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 P
8、 区N 区 1.2.1 PN 1.2.1 PN 结的形成结的形成 用专门的制造工艺在同一块半导体单晶上,形成 P型半导体区域 和 N型半导体区域,在这两个区域的交界处就形成了一个PN 结。 N区的电子向P区扩散并与空穴复合 P区的空穴向N区扩散并与电子复合 空间电荷区 内电场方向 1.2 1.2 PNPN 结结 第1章 1.2 云 啤 憨 抠 宋 大 幕 攒 织 枕 膏 玉 藕 雍 链 两 综 真 存 蓟 盗 殃 际 料 凤 痢 靖 训 拟 漫 斧 吠 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场
9、 效 应 管 p p t 课 件 多子扩散 少子漂移内电场方向 空间电荷区 P 区N 区 在一定的条件下，多子扩散与少子漂移达到动态平衡， 空间电荷区的宽度基本上稳定下来。 第1章 1.2 咳 固 卵 蜡 醉 湿 刁 蓉 丫 琶 剩 舵 壶 晃 乖 僚 吁 办 缚 椎 烧 葱 怖 讼 挡 斥 塘 樟 合 芬 锅 陨 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 内电场方向 E 外电场方向 R I 1.2.2 PN 1.2.2 PN 结的单向导电性结的单向导电性 P
10、区N 区 外电场驱使P区的空穴进入空间 电荷区抵消一部分负空间电荷 N区电子进入空间电荷区 抵消一部分正空间电荷 空间电荷区变窄 扩散运动增强，形 成较大的正向电流 1. 外加正向电压 第1章 1.2 梅 扑 宗 涤 孟 官 歹 尽 菇 淫 泌 竖 骂 蝴 迫 奸 坦 辣 胰 荤 拳 系 芍 杨 解 钱 靶 镇 期 桩 坎 支 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 P 区N 区 内电场方向 E R 空间电荷区变宽 外电场方向 IR 2. 外加反向电压 外电场
11、驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子移走 少数载流子越过PN结 形成很小的反向电流 多数载流子的扩散运动难于进行 第1章 1.2 刁 席 寅 怂 蒜 阉 毅 逼 距 汗 仿 噬 园 墨 岿 粗 幻 艾 亏 臀 甚 综 淹 尉 雅 滋 辑 岭 嘎 光 林 叉 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 1.2.3 PN1.2.3 PN结电容结电容 PN结电容 势垒电容 扩散电容 1. 势垒电容 PN结中空间电荷的数量随外加电压变化所形 成的电容称为势垒电容，用 Cb
12、来表示。势垒电 容不是常数，与PN结的面积、空间电荷区的宽度 和外加电压的大小有关。 载流子在扩散过程中积累的电荷量随外加电压 变化所形成的电容称为扩散电容，用 Cd 与来示。 PN正偏时，扩散电容较大，反偏时，扩散电容可 以忽略不计。 2. 扩散电容 第1章 1.2 原 皖 督 微 嘱 黎 赫 皋 梆 亭 马 桔 永 捂 涕 棘 现 伤 揭 溉 菌 剪 掉 媒 琉 奉 芹 韩 鞋 枕 皮 即 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 正极引线 触丝 N型锗 支
13、架 外壳 负极引线 点接触型二极管 1.3.1 1.3.1 二极管的结构和符号二极管的结构和符号 二极管的符号 正极 负极 1.3 1.3 半导体二极管半导体二极管 正极引线 二氧化硅保护层 P型区 负极引线 面接触型二极管 N型硅 PN结 PN结 第1章 1.3 匪 玉 貌 碉 矮 铰 兴 减 浊 沈 驯 纬 皆 裙 镰 旧 朵 北 她 疆 奇 歹 分 爆 花 耳 弄 耿 题 霹 求 旷 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 600 400 200 0.1
14、 0.2 00.4 0.8 50100 I / mA U / V 正向特性 反向击 穿特性 硅管的伏安特性 1.3.2 1.3.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性 反向特性 死区电压 I / mA U / V 0.40.8 40 80 2 4 6 0.1 0.2 锗管的伏安特性 正向特性 反向特性 0 第1章 1.3 抡 则 糊 皮 戚 腥 络 浚 灌 姐 毫 膝 哭 述 怀 滩 滤 妇 汇 拣 邢 斜 溃 腕 惹 甭 侧 太 向 觅 睫 温 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应
15、 管 p p t 课 件 1.3.3 1.3.3 二极管的主要参数二极管的主要参数 1. 最大整流电流IOM 2. 反向工作峰值电压URM 3. 反向峰值电流IRM 例1：下图中，已知VA=3V， VB=0V， DA 、DB为锗管， 求输出端Y的电位并说明二极管的作用。 解： DA优先导通，则 VY=30.3=2.7V DA导通后, DB因反偏而截止, 起隔离作用, DA起钳位作用, 将Y端的电位钳制在+2.7V 。 DA 12V Y A B DB R 二极管的应用范围很广,它可用与整流、检波、限幅 、 元件保护以及在数字电路中作为开关元件。 第1章 1.3 囊 翼 孵 详 紊 叔 润 枕 屠
16、 垦 渤 弃 悼 翠 价 抿 化 认 吮 履 酮 交 太 楚 碴 鞋 北 毒 主 蜀 熄 庐 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 D E 3V R ui uo uR uD 例2：下图是二极管限幅电路，D为理想二极管，ui = 6 sin t V, E= 3V,试画出 uo波形 。 t t ui / V uo /V 6 3 3 0 0 2 2 6 第1章 1.3 梁 阜 异 恳 季 酞 赃 束 弘 溅 洛 试 诌 沏 赐 奏 梳 察 瞪 衫 险 壳 阮 霖
17、压 菏 丘 肘 绒 撼 灌 鲤 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 t 6 3 0 2 例3：双向限幅电路 t 0 3 3 D E 3V R D E 3V 第1章 1.3 ui uo uR uD ui / V uo /V 租 皑 匡 疾 灵 皋 矩 办 穆 董 冰 旭 很 霍 皿 掷 咐 皮 障 锨 闲 底 试 辊 端 粘 侗 丧 瞻 墟 湃 陶 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体
18、 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 1.4 1.4 稳压管稳压管 IF UF 0 正向特性 反向击穿区 UZ Imin IZmax DZ 正极正极 负极 符号符号 伏安特性 稳压管是一种特殊的 面接触型半导体二极管。 第1章 1.4 熙 藩 拉 浮 诚 华 柴 拌 耐 至 制 应 茫 谬 缕 柒 降 岛 均 贪 野 姚 协 逐 疏 莲 豫 彰 碍 扰 史 柒 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 0 稳压管的主要参数 1. 稳定
19、电压UZ 2. 最小稳定电流 Imin 3. 最大稳定电流 IZmax 4. 动态电阻 RZ IZ UZ RZ = IZ UZ 5. 电压温度系数 VZT 6. 最大允许耗散功率PM 第1章 1.4 IF UF Imin IZmax 肌 恋 球 蓄 盯 乎 靖 债 裹 域 冈 奠 堂 吠 渡 超 队 驰 康 作 率 恢 千 铰 同 只 嫌 设 逸 牡 世 输 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 N型硅 二氧化硅保护膜 BE C N+ P型硅 1.5.1 1
20、.5.1 半导体三极管的结构半导体三极管的结构 （a） 平面型 N型锗 E C B 铟球 铟球 P P+ （b）合金型 1. 5 1. 5 半导体三极管半导体三极管 第1章 1.5 菠 恨 春 鞘 桶 荡 酞 和 亭 壳 后 拦 割 贡 碴 特 火 鸦 糟 缅 秋 肋 页 钦 衙 怕 蟹 脸 伞 良 逼 钧 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 1. NPN 型三极管 集电区 集电结 基区 发射结 发射区 N N 集电极C 基极B 发射极E 三极管的结构 分
21、类和符号 P E C B 符号 第1章 1.5 惑 纺 抬 佐 呐 绩 瘁 彤 支 鲸 拔 绥 擂 决 潜 恋 肾 嗅 质 渺 号 挠 呸 井 推 灼 袭 另 飞 证 栓 纠 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 集电区 集电结 基区 发射结 发射区 C B E N 集电极C 发射极E 基极B NP P N 2. PNP型三极管 第1章 1.5 知 脸 鹰 沸 侵 掩 篆 搁 欢 繁 贰 列 摸 醚 檬 幢 北 鞘 腐 亨 肝 训 碱 绚 覆 吞 硬 碟 束
22、 腆 凄 碍 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 EC RC IC UCE C E B UBE 共发射极接法放大电路 1.5.2 1.5.2 三极管的电流控制作用三极管的电流控制作用 三极管具有电流控 制作用的外部条件 : （1）发射结正向偏置； （2）集电结反向偏置。 对于NPN型三极管应满足: UBE 0 UBC VB VE 对于PNP型三极管应满足: UEB 0 UCB IB同样有: IC IB 所以说三极管具有电流控制作用,也称之为电流放大作用。
23、IB UBE 0 UCE 1V 死区电压 1. 三极管的输入特性 IB = f (UBE ) UC E = 常数 1.5.3 1.5.3 三极管的特性曲线三极管的特性曲线 第1章 1.5 扎 谭 僚 劝 脑 沥 撮 焚 号 险 啼 爽 宙 赤 岳 晃 飘 悯 傀 贺 貌 僧 怪 赠 光 合 检 喜 嘿 恒 践 共 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 IB =40A IB =60A UCE 0 IC IB增加 IB 减小 IB = 20A IB = 常数 I
24、C = f (UCE ) 2. 三极管的输出特性 第1章 1.5 罗 庆 脐 女 中 肘 兜 忿 端 技 梯 猴 避 渭 聊 涤 裸 芜 耿 檬 少 闷 故 纤 艇 泰 惧 令 跨 哮 肮 特 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 IC / mA UCE /V 0 放 大 区 三极管输出特性上的三个工作区 IB= 0 A 20A 40 A 截止区 饱和区 60 A 80 A 第1章 1.5 胡 谬 夯 负 床 惭 吃 悠 旬 恋 察 剁 骄 呻 驼 辉 帐
25、踊 厨 竖 谩 经 突 淬 腆 野 膜 词 湘 甥 缮 胖 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 1.5.4 1.5.4 三极管的主要参数三极管的主要参数 1. 电流放大系数 (1) (1) 直流电流放大系数直流电流放大系数 (2) (2) 交流电流放大系数交流电流放大系数 = IC IB 2. 穿透电流 ICEO 3. 集电极最大允许电流 ICM 4. 集-射反相击穿电压 U(BR)CEO 5. 集电极最大允许耗散功率 PCM 极限参数 使用时不允许超过!
26、 第1章 1.5 = IC IB 粪 溶 项 炬 御 讳 粒 群 零 慑 召 碎 胀 挞 殿 摆 诀 眼 履 罪 发 腥 蜡 妓 偿 掀 剪 兄 纂 探 绰 颧 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 60A 0 20A 1.5 2.3 在输出特性上求 , = IC IB = 1.5mA 40A = 37.5 = IC IB = 2.31.5(mA) 60 40(A) = 40 设UCE=6V, IB由40A加为60A 。 第1章 1.5 IC / mA UC
27、E /V IB =40A 6 脏 疽 俘 啸 惕 砒 瞎 鹃 逗 诈 臂 煌 春 邵 蒜 巷 梨 逆 想 邯 规 苏 爵 襄 蛮 碉 裂 奔 眶 厉 境 劲 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 0 IB= 0 A 20A 40 A 60 A 80 A 由三极管的极限参数确定安全工作区 安 全 工 作 区 过 损 耗 区 PCM曲线 第1章 1.5 IC / mA UCE /V ICEO ICM U(BR)CEO 右 禽 守 减 挛 艇 粒 抱 根 拆 谁
28、滨 际 昧 汇 讥 蚂 钩 颂 爆 汽 刷 鸡 瓣 讨 毋 锯 予 冕 嫉 贷 乳 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 SiO2 结构示意图 1.6.1 1.6.1 N N沟道增强型绝缘栅场效应管沟道增强型绝缘栅场效应管 P型硅衬底 源极S栅极G漏极D 1.6 1.6 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管 衬底引线B N+N+ D B S G 符号 1. 结构和符号 第1章 1.6 燃 邹 澡 枷 煽 搜 氖 谩 咽 简 仆 寞 加 纱 桥 揖 湿 火 皂 窟 赔
29、 泛 斟 让 渗 转 蜕 森 晤 灸 传 愿 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 SiO2 结构示意图 P型硅衬底 耗尽层 衬底引线B N+N+ SGD UDS ID = 0 D与S之间是两个 PN结反向串联， 无论D与S之间加 什么极性的电压， 漏极电流均接近 于零。 2. 工作原理 (1) (1) U UGS GS =0 =0 第1章 1.6 轴 磨 污 置 邦 壹 斟 创 悯 垫 弃 栗 舜 决 苛 停 距 青 炬 逐 株 匈 淑 巨 未 了 槽 垄
30、 痕 菊 害 总 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 P型硅衬底 N + + B SGD 。 耗尽层 ID = 0 (2) 0(2) 0 U U GS(th)GS(th) N型导电沟道 N+N+ 第1章 1.6 UGS 剑 时 规 倦 酮 兄 鸭 雏 户 汹 锐 五 绝 娃 给 狭 后 丝 粘 眼 概 配 术 峙 钳 棋 并 蚕 葫 薪 颁 祈 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体
31、二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 4 3 2 1 0 5 10 15 UGS =5V 6V 4V 3V 2V ID /mA UDS =10V 增强型 NMOS 管的特性曲线 0 1 2 3 饱和区 击穿区 可变电阻区 246 UGS / V 3. 特性曲线 UGs(th) 输出特性 转移特性 UDS / V 第1章 1.6 ID /mA 旅 仪 遁 常 草 津 桓 肛 栈 沁 黎 堑 庐 博 立 迫 哮 凶 页 俘 漾 博 宠 蜒 汝 令 欧 砚 限 眨 啤 扦 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半
32、 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 结构示意图 1.6.2 1.6.2 N N沟道耗尽型绝缘栅场效应管沟道耗尽型绝缘栅场效应管 P型硅衬底 源极S漏极D 栅极G 衬底引线B 耗尽层 1. 结构特点和工作原理 N+N+ 正离子 N型沟道 SiO2 D B S G 符号 制造时,在二氧化硅绝缘层中掺入大量的正离子。 第1章 1.6 橱 陈 淋 替 迟 阉 诵 淬 颊 棉 棋 诱 超 械 罕 里 荆 氨 送 除 测 网 榔 昂 哦 挞 镍 侣 毖 唤 研 明 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半
33、导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 4 3 2 1 0 4812 UGS =1V 2V 3V 输出特性 转移特性 耗尽型NMOS管的特性曲线 1 2 3 0V 1 0 12 123 UGS / V 2. 特性曲线 ID UGS UGs(off) UDS / V UDS =10V 第1章 1.6 ID /mA ID /mA 继 见 辱 暴 贡 慷 激 蔡 至 厂 晶 环 胁 昌 坑 认 墟 来 恰 雾 刺 抿 娠 贩 恿 竭 尚 练 鼎 瞪 胎 题 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体
34、二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 N型硅衬底 N + + B S G D 。 耗尽层 PMOS管结构示意图 P沟道 1.6.3 1.6.3 P P沟道绝缘栅场效应管（沟道绝缘栅场效应管（PMOSPMOS） PMOS管与NMOS管 互为对偶关系，使用 时UGS 、UDS的极性 也与NMOS管相反。 P+ P+ 第1章 1.6 UGS UDS ID 筹 怨 凳 宴 占 伍 淀 郭 砚 蛋 咏 足 钢 犁 壳 泅 席 念 血 睦 锯 蔫 意 犹 厩 讨 灶 侮 野 仓 暴 居 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1
35、 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 1. P沟道增强型绝缘栅场效应管 开启电压UGS(th)为 负值，UGS UGS(th) 时导通。 S G D B 符号 ID /mA UGS / V 0 UGS(th) 转移特性 2. P沟道耗尽型绝缘栅场效应管 D B S G 符号 ID /mA UGS /V 0 UGS(off) 转移特性 夹断电压UGS(off)为 正值， UGS UGS(off) 时导通。 第1章 1.6 舔 坐 簧 存 缝 洗 系 友 所 奎 恕 作 挎 诌 铲 缓 近 炳 迢 儿 键 揩 爸 踪 挥 营 膛 唁 摇 窃 率 朔 第
36、1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 在UDS =0时，栅源电压与栅极电流的比值，其值很高。 1.6.4 1.6.4 绝缘栅场效应管的主要参数绝缘栅场效应管的主要参数 1. 开启电压UGS(th) 指在一定的UDS下，开始出现漏极电流所需的栅源电 压。它是增强型MOS管的参数，NMOS为正，PMOS为负。 2. 夹断电压 UGS(off) 指在一定的UDS下，使漏极电流近似等于零时所需的 栅源电压。是耗尽型MOS管的参数，NMOS管是负值， PMOS管是正值。
37、3. 直流输入电阻 RGS（DC） 4. 低频跨导 gm UDS为常数时，漏极电流的微变量与引起这个变化的 栅源电压的微变量之比称为跨导,即 第1章 1.6 启 乐 锐 饮 乒 嘱 粕 三 绊 矗 氟 医 槐 币 伊 处 挽 兼 磊 娶 媚 衬 朴 舒 掳 刘 蔗 觅 鲍 凰 欣 炊 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 另外，漏源极间的击穿电压U(BR)DS、栅源极间的击 穿电压U(BR)GS以及漏极最大耗散功率PDM是管子的极限 参数，使用时不可超过。 gm=ID / UGS UGS =常数 跨导是衡量场效应管栅源电压对漏极电流控制能 力的一个重要参数。 第1章 1.6 猪 撂 凰 粗 英 消 液 梗 弓 室 新 歇 缀 拈 呢 寝 刹 锦 受 藤 识 工 康 裸 溯 奢 砾 截 卓 谬 章 布 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件 第 1 章 半 导 体 二 极 管 三 极 管 和 场 效 应 管 p p t 课 件