二极管和晶体管
第1章 半导体二极管和晶体管
型求出 IO 和 UO 的值。
+ UD -
解:
1、理想模型
UO = V = 6 V
E
IO = E / R = 6 / 6 = 1 (mA)
+
2 V ID
R UR
6KΩ
-
2、恒压降模型
UO = E – UD = 6 0.7 = 5.3 (V) IO = UO / R = 5.3 / 6 = 0.88 (mA)
反向击穿电压 I/mA 反向饱和电流
硅几 A
锗几十~几百 A UBR
硅管的温度稳
IS
O
U/V
定性比锗管好 反向 饱和电流
36
（二）极间电容
第三节、半导体二极管
C
1、PN结存在等效结电容
PN结中可存放电荷,相 当一个电容。
PN
+ ui –
R
– 2、对电路的影响：外加交流电源
+
时，当频率高时，容抗小，对PN
14
第一节、半导体的导电特性
N型半导体
多一个 价电子
4
+5
4
掺杂
4
4
4
15
本征激发
第一节、半导体的导电特性
N型半导体
4
+5
4
掺杂
正离子
电子
4
4
4
多子-------电子 少子-------空穴
N型半导体示意1图6
第一节、半导体的导电特性
P型半导体
多一个 空穴
4
+3
4
掺杂
4
4
4
17
本征激发
第一节、半导体的导电特性
双极型晶体管、mos场效晶体管、光电二极管
双极型晶体管、mos场效晶体管、光电二极管下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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半导体器件 分立器件 、微波二极管和晶体管
半导体器件是一种能够控制和放大电流的电子器件，是现代电子技术的核心组成部分。
其中，分立器件、微波二极管和晶体管是半导体器件的重要代表。
本文将分别介绍这三种器件的特点、原理和应用。
一、分立器件1.概述分立器件是指独立存在、不与其他器件直接耦合的半导体器件，包括二极管、三极管、场效应晶体管等。
它们具有较高的工作频率和功率，广泛应用于通信、计算机、电源等领域。
2.二极管二极管是一种常见的分立器件，具有正向导通、反向截止的特性。
它主要用于整流、限流、稳压等电路中，是电子设备中不可或缺的元件。
3.三极管三极管是一种具有放大功能的分立器件，常用于放大、开关、调节信号等电路中。
它具有<状态|三种工作状态>：放大、饱和和截止，是电子技术中的重要组成部分。
二、微波二极管1.概述微波二极管是一种特殊的二极管，能够在较高频率下工作。
它具有快速开关速度、低损耗、稳定性好的特点，在微波通信、雷达、太赫兹技术等领域有广泛应用。
2.特点微波二极管具有低噪声、高增益、快速响应等特点，适用于高频信号的检测、调制和整形。
它是微波领域中不可或缺的器件之一。
3.原理微波二极管的工作原理主要涉及微波的电荷输运、电磁场的作用等，是电磁波和电子运动相互作用的产物。
三、晶体管1.概述晶体管是一种半导体器件，具有放大、开关、调节信号等功能。
它取代了真空管，是现代电子技术中的重要组成部分。
2.种类晶体管按结构可分为双极型和场效应型两大类，其中双极型晶体管常用于低频放大、中频放大等电路中，而场效应型晶体管主要用于高频放大、功率放大等领域。
3.应用晶体管广泛应用于电视、收音机、计算机、通信设备等各类电子产品中，在现代科技的发展中发挥着不可替代的作用。
结语半导体器件分立器件、微波二极管和晶体管是现代电子技术中的重要组成部分，它们在不同领域具有重要的应用价值。
随着科技的不断进步，半导体器件将会迎来更广阔的发展空间，为人类生活和工作带来更多的便利和创新。
第9章--电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介
目录目录.............................................................................................................................................................................. 第9章电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介 . 09.1 电力二极管的应用简介 09.1.1 电力二极管的种类 09.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途 09.1.3 电力二极管的主要参数 09.1.4 电力二极管的选型原则 (1)9.2 电力晶体管的应用简介 (2)9.2.1 电力晶体管的主要参数 (2)9.2.2 电力晶体管的选型原则 (2)9.3 晶闸管的应用简介 (3)9.3.1 晶闸管的种类 (3)9.3.2 各种常用的晶体管结构、特点和用途 (3)9.3.3 晶闸管的主要参数 (4)9.3.4 晶闸管的选型原则 (5)9.4 总结 (6)第9章电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介9.1 电力二极管的应用简介电力二极管（Power Diode）在20世纪50年代初期就获得应用，当时也被称为半导体整流器；它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管相同，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能。
电力二极管是不可控器件，其导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。
9.1.1 电力二极管的种类电力二极管主要有普通二极管、快速恢复二极管和肖特基二极管。
9.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途名称结构特点、用途实例图片整流二极管多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路中。
其反向恢复时间较长，一般在5s以上，其正向电流定额和反向电压定额可以达到很高。
二极管和晶体管的关系
二极管和晶体管的关系嘿，大家好，今天咱们来聊聊二极管和晶体管的那些事儿。
说起这俩玩意儿，可能很多小伙伴会想：“这不就是电子元件吗，有啥好说的？”但是，兄弟姐妹们，这两者之间的关系可不是简单的一加一那么简单。
咱们一起来捋一捋，看看它们在电子世界里是怎么扮演角色的。
二极管。
哎，二极管可真是个小能手，它的工作原理简单得让人惊讶。
你想象一下，它就像是个单行道的警察，只允许电流朝一个方向流动，反方向的电流就得乖乖停下。
这样一来，二极管的作用可就明显了，帮着把电流的方向给固定住，避免那些不必要的麻烦。
你要是把它放在电路里，就像是在给电流设了个门槛，谁都别想轻易乱来。
这一招特别适合那些需要稳稳的电流的场合，比如整流电路，听起来是不是有点酷？说完二极管，我们再来聊聊晶体管。
哎哟，晶体管可不一般，它的作用可就丰富多了。
想象一下，晶体管就像是一个调音师，可以把信号放大、切换，甚至控制电流。
你想要让声音变大、变小，晶体管一出手，立马搞定。
咱们平常用的各种电子设备，比如手机、电视，背后都有晶体管在默默工作，真是个不起眼但超有用的小家伙。
就好像一位默默无闻的英雄，平时不太显眼，但关键时刻总能派上用场。
有趣的是，二极管和晶体管之间其实还有点血缘关系，二者都是半导体材料制成的。
二极管就像是晶体管的哥哥，晶体管是从二极管演变而来的。
说白了，二极管是晶体管的前身，是晶体管的启蒙老师。
没有二极管，就没有晶体管的今天，二者之间就像是亲兄弟，缺一不可。
再说说它们在电路里的配合。
你看，二极管和晶体管就像是一对搭档，配合得可默契了。
二极管负责把电流的方向固定住，晶体管则负责放大和调控，这样一来，整个电路就变得活灵活现，运转得像一台精密的机器。
它们之间的协作，让整个电子世界变得更高效，真是“相辅相成，缺一不可”。
再来讲讲二极管的种类，种类繁多得让人眼花缭乱。
你可能听说过整流二极管、齐纳二极管等等，这些都是根据不同的应用场合来分类的。
每种二极管都有自己的“拿手绝活”，就像每个人都有自己擅长的领域。
二极管和晶体管
二极管和晶体管
二极管和晶体管都是电子元件,常用于电路中控制电流的流动。
二极管是一种电子元件,可以单向导电,即当正极连接到二极管的“+”端时,负极连接到二极管的“-”端时,二极管会导通,而当反向电压作用于二极管上时,它并不会导通。
二极管通常用于控制电流的流动,例如在电路中的开关控制和稳压器中。
晶体管是一种双极型电子元件,由三个区域组成:基区、发射区和集电极。
当电压作用于基区时,它会形成一个电子流,经过发射极流向集电极。
晶体管可以用于控制电流的流动和放大信号,它的放大倍数很高,因此被广泛应用于电子设备中。
二极管和晶体管都有各自的优点和缺点,例如二极管可以单向导电,但晶体管的放大倍数更高。
在实际应用中,二极管和晶体管需要根据具体情况进行选择和使用。
二极管,晶体管,晶闸管的符号
一、引言二极管、晶体管、晶闸管作为电子元件，在现代电子科技中具有重要的作用。
它们的符号不仅仅是标识其外形，更是代表着其内部结构和工作原理。
本文将深入探讨二极管、晶体管、晶闸管的符号，帮助读者更全面地理解这些电子元件的特点和应用。
二、二极管的符号二极管是一种只能导通一个方向的半导体器件，常用于电子电路中的整流、变频和限幅等功能。
在电子元件的图纸或电路图中，二极管的符号通常由一个三角形和一条水平线组成。
其中，三角形一端的角表示二极管的P端，即阳极；另一端的水平线表示二极管的N端，即阴极。
这个符号简单直观，清晰地表示了二极管的工作原理。
三、晶体管的符号晶体管是一种放大信号的半导体器件，其符号通常由一组相互连接的箭头组成。
箭头的方向表示了晶体管中电流的流向，以及控制端与电流流向之间的关系。
晶体管分为NPN型和PNP型两种，对应的符号也有所不同。
NPN型晶体管的符号中，两个朝向晶体管内部的箭头表示了从基极到发射极的电流流向；而PNP型晶体管的符号中，两个背向晶体管内部的箭头表示了从发射极到基极的电流流向。
这种符号设计能够直观地反映晶体管的输电性质和工作原理。
四、晶闸管的符号晶闸管是一种可控硅器件，具有开关功能和放大功能，被广泛应用于电力电子等领域。
其符号通常由一个由两个箭头组成的三角形和一个控制极组成。
三角形的两个箭头表示了晶闸管中的PN结，控制极则表示了晶闸管的触发电路。
晶闸管的符号设计简单明了，能够清晰地表示其内部结构和工作原理。
五、总结通过深入探讨二极管、晶体管、晶闸管的符号，我们可以更全面地理解这些电子元件的特点和应用。
二极管的符号由三角形和水平线组成，简洁直观；晶体管的符号由一组箭头表示，能够清晰地反映其输电性质和工作原理；晶闸管的符号由三角形和控制极组成，简单明了。
这些符号设计不仅帮助工程师们更方便地理解电路图，也为电子元件的应用提供了便利。
六、个人观点和理解在我看来，电子元件的符号设计是非常重要的，它直接影响着工程师们对电路图的理解和设计。
二极管和三极管以及场效应晶体管作用
二极管和三极管以及场效应晶体管作用
二极管、三极管和场效应晶体管（FET）都是半导体器件，它们在电子学中发挥着重要的作用。
以下是它们的主要作用：
1.二极管（Diode）：
•作用：二极管是一种两端具有不同导电性的半导体器件。
其主要作用是实现电流在一个方向上的导通，而在反方向上的阻
断。
这种性质使得二极管常被用作整流器，将交流电信号转换为
直流电信号。
2.三极管（Transistor）：
•作用：三极管是一种三层结构的半导体器件，分为发射极、基极和集电极。
通过在基极的电流控制，可以调节从发射极
到集电极的电流。
这使得三极管可以被用作放大器、开关和信号
调节器。
在数字电子电路中，三极管构成了逻辑门和存储器等组
件。
3.场效应晶体管（Field-Effect Transistor，FET）：
•作用：场效应晶体管是一种通过电场控制电流的半导体器件。
FET有两种主要类型：金属氧化物半导体场效应晶体管
（MOSFET）和绝缘栅场效应晶体管（IGFET）。
FET在放大、开
关和调节电流方面类似于三极管，但是FET的控制电流是通过电
场而不是电流实现的，这使得FET在某些应用中更有效。
总体而言，这些半导体器件在电子电路中扮演着不同的角色，能够完成信号的放大、开关、整流等功能，是现代电子技术中不可或缺的组成部分。
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集成电路电容结构
大家知道，一个简单的电容器是由 两个分立的导电层被介质（绝缘）材料隔 离而形成的。微芯片制造中介质材料通常 是二氧化硅（ SiO2 ） , 平面型电容器的导电 层可由金属薄层、掺杂的多晶硅，或者衬 底的扩散区形成。通常衬底上的电容器由 4 钟基本工艺组成（见图3.3）。
微电子制造技术
微电子制造技术
电信学院 微电子学系 13
pn junction diode Cathode Metal contact Anode Heavily doped p region Heavily doped n region
p- Substrate
Figure 3.5 PN结二极管的基本符号和结构
微电子制造技术
微电子制造技术 电信学院 微电子学系 6
集成电路中电阻结构示例
Metal contact Film type resistor Metal contact
SiO2, dielectric material SiO2, dielectric material
Figure 3.1
微电子制造技术
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微电子制造技术 电信学院 微电子学系 8
Base
Emitter
Collector
Metal contact resistance
RBC
REC REB
RCC
RBB
n+ pn+
RCB
p- Substrate
Bulk resistance
Figure 3.2 晶体管中寄生电阻的剖面
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电信学院 微电子学系 9
半导体制造技术
西安交通大学微电子技术教研室 刘润民 第3章
器件技术
微电子制造技术 电信学院 微电子学系 1
引 言
用于微芯片的电子器件是在衬底上构建的。 通用的微芯片器件包括电阻、电容、熔丝、二极 管和晶体管。它们在衬底上的集成是集成电路芯 片制造技术的基础。 硅片上电子器件的形成方式被称为结构。半 导体器件结构有成千上万种。这里只能列举出其 中的一部分。本章将讨论器件的实际形成，以了 解它们在应用中是怎样发挥作用的。同时，本章 还将对集成电路产品的不同分类进行回顾。
寄生电阻结构
寄生电阻是在集成电路元件设计中产生的多余 电阻。它存在于器件结构中是因为器件的尺寸、形 状、材料类型、掺杂种类以及掺杂数量。寄生电阻 不是我们所需要的，因为它会降低集成电路或者器 件的性能。图3.2表示了晶体管中寄生电阻的位置。 寄生电阻是可积累的，这意味着一串电阻总的 效应比单个电阻大。在集成电路器件中。这些寄生 电阻的影响成为能否降低芯片上器件特征尺寸的关 键因素。随着集成度的提高，电阻将会增加，使电 性能总体下降。为此设计者可选用低电阻金属作为 接触层和特别工艺设计以减小有源器件的体（bulk ）电阻。
微电子制造技术 电信学院 微电子学系 3
电路类型
• 模拟电路 在电子技术中，模拟电路是指其电参 数在一定电压、电流、功耗值范围内变化 的一种电路。 模拟电路可以设计成由直流（DC）、 交流（AC）或者两者的混合以及脉冲电流 来作为工作电源。
微电子制造技术
电信学院 微电子学系 4
• 数字电路 数字电路在两种性质不同的电平信号－高电 平和低电平下工作。 数字电路与数字 ( 逻辑 ) 器件有关。数字器件 （电路）可用于测量并控制事件结果：要求既有 开 / 关型命令，又能受模拟线性电路分立增量变化 的控制。这也正是今天区别模拟器件和数字器件 如此困难的原因所在。高低电平准确数值取决于 特别的器件技术。下面是两个逻辑电平的例子： 逻辑类型 高电平＝1 低电平＝0 TTL 5 VDC 0.0 VDC CMOS 3.5VDC 0.0 VDC
微电子制造技术 电信学院 微电子学系 5
无源元件结构
在电路中电阻和电容都是无源元件。因为这些 元件无论怎样和电源连接，它们都能传输电流。例 如，一个电阻无论是与电源的正极还是负极连接， 它都能传输同样的电流。 • 集成电路电阻结构 集成电路中的电阻可以通过金属膜、掺杂的多 晶硅，或者通过杂质扩散到衬底的特定区域产生。 这些电阻是微结构，因此它们只占用衬底很小的区 域。电阻和芯片电路的连接是通过与导电金属（如 铝、钨等）形成接触实现的(见下图）。
2nd, n+ poly plate
Substrate
Substrate
Dielectric material (oxide)
Figure 3.3 集成电路中电容结构
微电子制造技术
电信学院 微电子学系 11
E
BCຫໍສະໝຸດ SG nD
doped poly
n p
n
n
oxide p- Substrate
n
p- Substrate
Bipolar junction transistor
Field effect transistor
Figure 3.4 晶体管中寄生电容器
微电子制造技术
电信学院 微电子学系 12
有源元件结构 • • • • • • pn 结二极管 双极晶体管 肖特基二极管 双极集成电路技术 CMOS 集成电路技术 增强型和耗尽型 MOSFET
微电子制造技术
电信学院 微电子学系 2
本章要点
1.区别模拟和数字、有源和无源器件的不同。说明在 无源器件中寄生结构的影响； 2.对PN结进行描述，讨论其重要性，并解释其反向偏 压和正向偏压的不同； 3.描述双极技术特征和双极晶体管的功能、偏压、结 构及应用； 4.描述 CMOS 技术的基本特征，包括场效应晶体管、 偏压现象以及CMOS反相器； 5.描述 MOSFET 增强型和耗尽型之间的区别； 6.描述寄生晶体管的影响和 CMOS 闩锁效应的本质； 7.列举一些集成电路产品，描述其各自的一些应用。
电信学院 微电子学系 10
Metal contacts 2nd doped poly layer
Metal contact to 1st poly
1st doped poly layer Substrate Substrate Dielectric material (oxide)
Doped poly layer Metal contact to diffused region 1st, n+ poly plate