第14章半導(dǎo)體器件

電工電子技術(shù)1電工電子技術(shù)是研究電能在工程技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課程。電能的應(yīng)用極其廣泛，現(xiàn)代一切新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展無(wú)不與電有著密切的關(guān)系。電氣化就是把整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移到最先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備基礎(chǔ)上，在生產(chǎn)和生活中是廣泛地應(yīng)用電能。2電工電子技術(shù)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它的目的和任務(wù)是使學(xué)生獲得電工和電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及今后從事工程技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。值得一提的是，在電工電子技術(shù)這門課程中的電工部分主要是作定量分析，而電子部分主要是作定性分析。3第14章半導(dǎo)體器件

半導(dǎo)體器件是電子技術(shù)的重要組成部分，是指以半導(dǎo)體二極管和三極管為主的電子控制器件及具有某些特定功能的半導(dǎo)體組合器件。半導(dǎo)體器件具有體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、耗電少、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國(guó)防中獲得了廣泛的應(yīng)用。4本章的主要內(nèi)容§14.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)§14.2

PN結(jié)及半導(dǎo)體二極管§14.3特殊二極管§14.4半導(dǎo)體三極管§14.5場(chǎng)效應(yīng)晶體管5§14.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)14.1.1導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。6半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。比如：當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使它的導(dǎo)電能力明顯改變。714.1.2本征半導(dǎo)體現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。GeSi8通過一定的工藝過程，可以將半導(dǎo)體制成晶體。完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體，稱為本征半導(dǎo)體。在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相臨的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對(duì)價(jià)電子。9硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)10硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵共用電子對(duì)+4+4+4+4+4表示除去價(jià)電子后的原子11共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。+4+4+4+412本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理在絕對(duì)0度（T=0K）和沒有外界激發(fā)時(shí),價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即載流子），它的導(dǎo)電能力為0，相當(dāng)于絕緣體。在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴。13+4+4+4+4本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理自由電子空穴束縛電子14本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引臨近的電子來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。15本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。1614.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。使自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體（電子半導(dǎo)體），使空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體（空穴半導(dǎo)體）。17N型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或銻），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相臨的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。每個(gè)磷原子給出一個(gè)電子，稱為施主原子。18+4+4+5+4N型半導(dǎo)體多余電子磷原子19N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體中的載流子是什么？1、由施主原子提供的電子，濃度與施主原子相同。2、本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。3、摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。？20P型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相臨的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。由于硼原子接受電子，所以稱為受主原子。21+4+4+3+4空穴P型半導(dǎo)體硼原子22結(jié)論1、N型半導(dǎo)體中電子是多子，其中大部分是摻雜提供的電子，本征半導(dǎo)體中受激產(chǎn)生的電子只占少數(shù)。N型半導(dǎo)體中空穴是少子，少子的遷移也能形成電流，由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。2、P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。23雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++N型半導(dǎo)體24§14.2PN結(jié)及半導(dǎo)體二極管14.2.1PN結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，經(jīng)過載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了PN結(jié)。25P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)E漂移運(yùn)動(dòng)空間電荷區(qū)PN結(jié)處載流子的運(yùn)動(dòng)26擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬，空間電荷區(qū)越寬。漂移運(yùn)動(dòng)P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)EPN結(jié)處載流子的運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，就使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。27漂移運(yùn)動(dòng)P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)EPN結(jié)處載流子的運(yùn)動(dòng)所以擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。28－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++空間電荷區(qū)N型區(qū)P型區(qū)電位VV0291、空間電荷區(qū)中沒有載流子。2、空間電荷區(qū)中內(nèi)電場(chǎng)阻礙P中的空穴、N中的電子（都是多子）向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)）。3、P中的電子和N中的空穴（都是少子），數(shù)量有限，因此由它們形成的電流很小。請(qǐng)注意3014.2.2PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)加上正向電壓、正向偏置的意思都是：P區(qū)加正、N區(qū)加負(fù)電壓。

PN結(jié)加上反向電壓、反向偏置的意思都是：P區(qū)加負(fù)、N區(qū)加正電壓。31PN結(jié)正向偏置－－－－++++內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)變薄PN+_內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)能夠形成較大的擴(kuò)散電流。32PN結(jié)反向偏置－－－－++++內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)變厚NP+_內(nèi)電場(chǎng)被被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制。少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。3314.2.3半導(dǎo)體二極管(1)基本結(jié)構(gòu)PN結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。引線外殼線觸絲線基片點(diǎn)接觸型34PN結(jié)面接觸型PN35(2)伏安特性UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.8V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)36(3)主要參數(shù)

①最大整流電流IOM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。

②反向擊穿電壓VBR二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐模踔吝^熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓VRWM一般是VBR的一半。37

③反向電流IRM指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要大幾十到幾百倍。以上均是二極管的直流參數(shù)，二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦园ㄕ鳌⑾薹?、保護(hù)等。下面介紹兩個(gè)交流參數(shù)。38④微變電阻rDiDvDIDVDQ

iD

vDrD是二極管特性曲線工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與電流的變化之比：顯然，rD是對(duì)Q附近的微小變化量的電阻。39⑤二極管的極間電容二極管的兩極之間有電容，此電容由兩部分組成：勢(shì)壘電容CB和擴(kuò)散電容CD。勢(shì)壘區(qū)是積累空間電荷的區(qū)域，當(dāng)電壓變化時(shí)，就會(huì)引起積累在勢(shì)壘區(qū)的空間電荷的變化，這樣所表現(xiàn)出的電容是勢(shì)壘電容。40為了形成正向電流（擴(kuò)散電流），注入P區(qū)的少子（電子）在P區(qū)有濃度差，越靠近PN結(jié)濃度越大，即在P區(qū)有電子的積累。同理，在N區(qū)有空穴的積累。正向電流大，積累的電荷多。P+-N這樣所產(chǎn)生的電容就是擴(kuò)散電容CD。41CB在正向和反向偏置時(shí)均不能忽略。而反向偏置時(shí)，載流子很少，擴(kuò)散電容CD可忽略。PN結(jié)高頻小信號(hào)時(shí)的等效電路：勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容的綜合效應(yīng)rd42

二極管電路分析舉例定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3V分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若V陽(yáng)

>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導(dǎo)通若V陽(yáng)

<V陰或UD為負(fù)(反向偏置)，二極管截止若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，相當(dāng)于短路，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開。43二極管正、反向電阻材料鍺二極管硅二極管正向電阻100Ω~1kΩ幾百Ω~幾kΩ反向電阻幾百kΩ幾百kΩ44電路如圖，求：UAB

V陽(yáng)

=－6VV陰=－12VV陽(yáng)>V陰二極管導(dǎo)通若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB=－6V否則，UAB為低于－6V一個(gè)管壓降，為－6.3Ｖ或－6.7V例1：

取B點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開二極管，分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。D6V12V3k

BAUAB+–在這里，D

起鉗位作用。

45兩個(gè)二極管的陰極接在一起取B點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開二極管，分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。V1陽(yáng)

=－6V，V2陽(yáng)=0V，V1陰

=V2陰=－12VUD1=6V，UD2=12V

∵

UD2>UD1

∴D2優(yōu)先導(dǎo)通，D1截止。若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB

=0V例2:此時(shí)D1承受的反向電壓為－6V流過D2

的電流為求：UAB

在這里，D2起鉗位作用，D1起隔離作用。

BD16V12V3k

AD2UAB+–46ui>8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路uo=8V

ui<8V，二極管截止，可看作開路uo=ui已知：二極管是理想的，試畫出uo

波形。8V例3：二極管的用途：

整流、檢波、限幅、鉗位、開關(guān)、元件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)?。ui18V參考點(diǎn)二極管陰極電位為8VD8VRuoui++––47例4：輸入電壓如圖所示，試畫出輸出電壓的波形。RRLuiuRuotttuiuRuo48§14.3特殊二極管14.3.1穩(wěn)壓二極管UIUZIZIZmaxUZIZ穩(wěn)壓誤差曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。+-49穩(wěn)壓二極管的參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓UZ（2）電壓溫度系數(shù)

U（%/℃）穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。

一般來(lái)說(shuō)，低于6V的穩(wěn)壓二極管，它的電壓溫度系數(shù)是負(fù)的；高于6V的穩(wěn)壓二極管，電壓溫度系數(shù)是正的；而在6V左右的管子，穩(wěn)壓值受溫度的影響比較小。因此，選用穩(wěn)定電壓為6V左右的穩(wěn)壓二極管，可得到較好的溫度穩(wěn)定性。50（4）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流Izmax、Izmian。（5）最大允許功耗（3）動(dòng)態(tài)電阻穩(wěn)壓二極管的反向伏安特性曲線愈陡，則動(dòng)態(tài)電阻愈小，穩(wěn)壓性能愈好。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電流只是一個(gè)作為依據(jù)的參考數(shù)值，設(shè)計(jì)選用時(shí)要根據(jù)具體情況來(lái)考慮。管子不致發(fā)生熱擊穿的最大功率損耗。5114.3.2光電二極管反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。IV照度增加光電二極管可以用作光控元件，以及光電傳感器。5214.3.3發(fā)光二極管有正向電流流過時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似。發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有紅、綠、黃綠色等，它常在儀器中用作指示燈。53

晶體管的種類很多,按照頻率分，有高頻管、低頻管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半導(dǎo)體材料分，有硅管、鍺管等等。但是從它的外形來(lái)看，晶體管都有三個(gè)電極，常見的晶體管外形如圖所示：

從晶體管的外形可看出，其共同特征就是具有三個(gè)電極，這就是“三極管”簡(jiǎn)稱的來(lái)歷。

§14.4半導(dǎo)體三極管5414.4.1基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型55BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高56BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)5714.4.2電流放大原理BECNNPEBRBEc發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE。IE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。IBE進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。58BECNNPEBRBEcIE集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBO從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICE。IC=ICE+ICBOICEIBEICE59IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBEcIEICBOICEIC=ICE+ICBOICEIBE60ICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。61BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管6214.4.3特性曲線ICmA

AVVUCEUBERBIBECEB

實(shí)驗(yàn)線路63（1）輸入特性IB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE1V

死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。64（2）輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，IC=IB。65IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。66IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。67（3）主要參數(shù)前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：1.電流放大倍數(shù)和

68工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)?；鶚O電流的變化量為

IB，相應(yīng)的集電極電流變化為IC，則交流電流放大倍數(shù)為：69例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：

=702.集-基極反向截止電流ICBO

AICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。ICBO受溫度的影響大。ICBO越小越好。713.集-射極反向截止電流ICEO

AICEO72BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBOIBE

IBEICBO進(jìn)入N區(qū)，形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，由于IBE的存在，必有電流

IBE。集電結(jié)反偏有ICBO734.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。所以，集電極電流應(yīng)為：IC=

IB+ICEO而ICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。745.集-射極反向擊穿電壓當(dāng)集---射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25

C、基極開路時(shí)的擊穿電壓U(BR)CEO。756.集電極最大允許功耗PCM集電極電流IC流過三極管，所發(fā)出的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，從而引起晶體管參數(shù)變化，所以PC有限制。PCPCM當(dāng)晶體管因受熱而引起的參數(shù)變化不超過允許值時(shí)，集電極所消耗的最大功率，稱為集電極最大允許功耗PCM。76ICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)晶體管的安全工作區(qū)77

以上所討論的幾個(gè)參數(shù)，其中β和ICBO（ICEO）是表明晶體管優(yōu)劣的主要指標(biāo)。

ICM，U(BR)CEO和PCM是極限參數(shù)，用來(lái)說(shuō)明晶體管的使用限制。78學(xué)習(xí)與探討

晶體管的發(fā)射極和集電極是不能互換使用的。因?yàn)榘l(fā)射區(qū)的摻雜質(zhì)濃度很高，集電區(qū)的摻雜質(zhì)濃度較低，這樣才使得發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和，如果互換作用顯然不行。晶體管的發(fā)射極和集電極能否互換使用？為什么?

晶體管在輸出特性曲線的飽和區(qū)工作時(shí)，UCE<UBE，集電結(jié)也處于正偏，這時(shí)內(nèi)電場(chǎng)大大削弱，這種情況下極不利于集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)到達(dá)基區(qū)的電子，因此在相同的基極電流IB時(shí)，集電極電流IC比放大狀態(tài)下要小很多，可見飽和區(qū)下的電流放大倍數(shù)不再等于β。晶體管在輸出特性曲線的飽和區(qū)工作時(shí)，其電流放大系數(shù)是否也等于β？

因?yàn)橹挥羞@樣才可以大大減少電子與基區(qū)空穴復(fù)合的機(jī)會(huì)，使絕大部分自由電子都能擴(kuò)散到集電結(jié)的邊緣。為什么晶體管基區(qū)摻雜質(zhì)濃度?。慷疫€要做得很?。?9【練習(xí)與思考】【14.1.3】N型半導(dǎo)體中的自由電子多于空穴，而P型半導(dǎo)體中的空穴多于自由電子，是否N型半導(dǎo)體帶負(fù)電，而P型半導(dǎo)體帶正電？解：不是。N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體內(nèi)部電子的數(shù)目和原子核的帶正電荷的數(shù)目相等，整體上呈電中性。80【14.3.3】N用萬(wàn)用電表測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)，用R×100擋測(cè)出的電阻小，而用R×1k擋測(cè)出的電阻值大，這是為什么？解：二極管是典型的非線性電阻器件，如題圖所示，正向伏安特性曲線是彎曲的。用萬(wàn)用表測(cè)得的二極管電阻是其直流電阻，即工作點(diǎn)電壓與電流的比值，當(dāng)工作點(diǎn)變化時(shí)，電阻值也發(fā)生變化。萬(wàn)用表R×100擋的內(nèi)阻小，測(cè)量時(shí)流過二極管的電流大，相當(dāng)于工作在Q2工作點(diǎn)，而R×1k擋的內(nèi)阻大，流過二極管的電流小，相當(dāng)于工作在Q1工作點(diǎn)。工作點(diǎn)的直流電阻可由通過該點(diǎn)和原點(diǎn)的直線斜率來(lái)確定，斜率越大電阻越小。所以用大電阻擋測(cè)得的二極