半导体元器件分类
半导体器件基础课件(PPT-73页)精选全文完整版
有限，因此由它们形成的电流很小。
电子 技 术
注意:
1、空间电荷区中没有载流子。
2、空间电荷区中内电场阻碍P 区中的空穴、N 区中的电子（
都是多子）向对方运动（扩散 运动）。
所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡， 相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚 度固定不变。
电子 技 术
二、PN 结的单向导电性
电子 技 术
1. 1 半导体二极管的结构和类型
构成：实质上就是一个PN结
PN 结 + 引线 + 管壳 =
二极管(Diode)
+
PN
-
符号：P
N
阳极
阴极
分类：
按材料分 按结构分
硅二极管 锗二极管 点接触型 面接触型 平面型
电子 技 术
正极 引线
N 型锗片 负极 引线
外壳
触丝
点接触型
正极 负极 引线 引线
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半导体中存在两种载流子：自由电子和空穴。 自由电子在共价键以外的运动。 空穴在共价键以内的运动。
结论：
1. 本征半导体中电子空穴成对出现，且数量少。 2. 半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电。 3. 本征半导体导电能力弱，并与温度有关。
电子 技 术
2、杂质半导体
+4
一、N 型半导体
电子 技 术
三、课程特点和学习方法
本课程是研究模拟电路（Analog Circuit）及其 应用的课程。模拟电路是产生和处理模拟信号的电路。 数字电路(Digital Circuit)的知识学习由数字电子技 术课程完成。
本课程有着下列与其他课程不同的特点和分析方 法。
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电子元器件的分类与功能
电子元器件的分类与功能电子元器件是电子设备中的组成部分，它们具有不同的功能和特点。
电子元器件根据其功能和用途可以分为不同的类型。
本文将介绍几种常见的电子元器件，并详细解释它们的分类和功能。
1. 电阻器（Resistor）- 电阻器用于限制电流流动，通过产生电阻来控制电路中的电压和电流。
- 根据电阻值的大小可分为固定电阻器和变阻器。
固定电阻器的电阻值固定，而变阻器可以调节电阻值。
- 常见的电阻器有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。
2. 电容器（Capacitor）- 电容器用于存储和释放电荷。
它由两个带电极板和介质组成。
- 根据介质的类型可以分为小型电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器等。
- 电容器具有吸收噪声、滤波和能量存储等功能。
3. 电感器（Inductor）- 电感器用于储存和释放磁能，通过电流的变化来产生电场和磁场。
- 电感器主要由线圈和铁芯组成。
- 电感器在电源滤波、频率选择和振荡器等电路中有重要作用。
4. 二极管（Diode）- 二极管是一种用来控制电流流动方向的元器件。
- 它具有单向导通的特性，正向导通时电流可以流动，反向截止时电流无法通过。
- 常用的二极管有普通二极管、稳压二极管、肖特基二极管等。
5. 三极管（Transistor）- 三极管是一种具有放大和开关功能的半导体器件。
- 它由三个区域组成，分别为基极、发射极和集电极。
通过控制基极电流可以控制集电极电流的变化。
- 三极管广泛应用于放大器、振荡器、计算机逻辑门等电路中。
6. 集成电路（Integrated Circuit）- 集成电路是多个电子元件以及其它传导材料集成在一个晶片上的芯片。
- 它具有体积小、功耗低和可靠性高等优点。
- 集成电路根据应用可以分为模拟集成电路和数字集成电路。
7. 传感器（Sensor）- 传感器是将非电信号转换成电信号的装置。
- 它可以感知各种物理量和环境信号，如温度、压力、光线等。
- 传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域中。
半导体元器件 分类
半导体元器件分类半导体元器件是现代电子技术中不可或缺的重要组成部分，广泛应用于各种电子设备中。
根据其功能和特点的不同，半导体元器件可以分为多个类别。
一、二极管类二极管是最简单的半导体元器件之一，它具有单向导电性。
常见的二极管有正向导通二极管和反向截止二极管两种类型。
正向导通二极管可以将电流从正极导向负极，常用于整流电路、电源等应用中。
反向截止二极管则是只允许电流从负极导向正极，常用于保护电路、反向电压保护等场景。
二、晶体管类晶体管是一种用来放大和控制电流的半导体元器件。
常见的晶体管有三极管和场效应晶体管（FET）。
三极管可以放大电流和电压信号，广泛应用于放大电路、开关电路等。
场效应晶体管则是通过控制栅极电压来调节源极与漏极之间的电流，常用于电压放大、电源管理等场景。
三、集成电路类集成电路是将大量的半导体元器件和电路集成在一片芯片上的器件。
根据集成度的不同，集成电路可以分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）等。
集成电路具有体积小、功耗低和性能稳定等优势，已经成为现代电子技术的核心。
四、功率器件类功率器件是用于控制大电流和高电压的半导体元器件。
常见的功率器件有功率二极管、功率晶体管和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。
功率二极管适用于高频率和高电压的应用，功率晶体管适用于高频率和大功率的应用，而IGBT则结合了MOSFET和二极管的优点，适用于高电压和大电流的应用。
五、传感器类传感器是一种能够将物理量、化学量和生物量等转化为电信号的半导体元器件。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光敏传感器等。
传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域，为各种智能设备提供了数据采集和监测功能。
六、存储器类存储器是用来存储和读取数据的半导体元器件。
常见的存储器有随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。
RAM可实现数据的随机读写，常用于计算机内存等应用中。
电子元器件基础知识(4)——半导体器件
电子元器件基础知识（4）——半导体器件一、中国半导体器件型号命名方法半导体器件型号由五部分（场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分）组成。
五个部分意义如下：第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。
2-二极管、3-三极管第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。
表示二极管时：A-N型锗材料、B-P型锗材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。
表示三极管时：A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。
第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。
P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管(F<3MHz,Pc<1W)、G-高频小功率管（f>3MHz,Pc<1W）、D-低频大功率管（f<3MHz,Pc>1W）、A-高频大功率管（f>3MHz,Pc>1W）、T-半导体晶闸管（可控整流器）、Y-体效应器件、B-雪崩管、J-阶跃恢复管、CS-场效应管、BT-半导体特殊器件、FH-复合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。
第四部分：用数字表示序号第五部分：用汉语拼音字母表示规格号例如：3DG18表示NPN型硅材料高频三极管日本半导体分立器件型号命名方法二、日本生产的半导体分立器件，由五至七部分组成。
通常只用到前五个部分，其各部分的符号意义如下：第一部分：用数字表示器件有效电极数目或类型。
0-光电（即光敏）二极管三极管及上述器件的组合管、1-二极管、2三极或具有两个pn结的其他器件、3-具有四个有效电极或具有三个pn结的其他器件、┄┄依此类推。
第二部分：日本电子工业协会JEIA注册标志。
S-表示已在日本电子工业协会JEIA注册登记的半导体分立器件。
第三部分：用字母表示器件使用材料极性和类型。
电气基础(半导体元器件)3
半导体器件
晶体管的种类很多,按照频率分，有高频管、低频管；按照功 率分，有小、中、大功率管；按用途不同分为放大管和开关管；按 照半导体材料分，有硅管、锗管等等。晶体管的符号如图所示：
硅管热稳定性好，多数为NPN型；锗管受温度 影响大，多数为PNP管。
半导体器件
• 2、三极管的电流放大作 IC 用
PN结的“正偏导通，反偏阻断”称为其单向 导电性质，这正是PN结构成半导体器件的基础。
半导体器件
• 3.2半导体二极管
1. 二极管的结构和类型
一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了 半导体二极管，简称二极管，接在P型半导体一侧的引出线称为阳 极；接在N型半导体一侧的引出线称为阴极。 半导体二极管按其结构不同可分为点接触型和面接触型两类。 点接触型二极管 PN 结面积很小，因而结电容小，适用于高频 几百兆赫兹下工作，但不能通过很大的电流。主要应用于小电流的 整流和高频时的检波、混频及脉冲数字电路中的开关元件等。 面接触型二极管PN结面积大，因而能通过较大的电流，但其结 电容也小，只适用于较低频率下的整流电路中。
（3）饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置
iB>0，uBE>0，uCE≤uBE
iC iB
半导体器件
• 4、三极管的主要参数
1、电流放大倍数β ：iC= β iB 2、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=（1+ β ）iCBO 3、极限参数 （1）集电极最大允许电流 ICM：下降到额定值的2/3时所允 许的最大集电极电流。 （2）反向击穿电压U（BR）CEO：基极开路时，集电极、发射极间 的最大允许电压：基极开路时、集电极与发射极之间的最大允许 电压。为保证晶体管安全工作，一般应取：
半导体元器件 分类
半导体元器件分类半导体元器件分类一、引言半导体元器件是现代电子技术中不可或缺的重要组成部分。
它们广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、手机、电视、汽车电子等。
本文将对半导体元器件进行分类，介绍其主要类型及特点。
二、分类一：二极管二极管是最简单的半导体元器件之一。
它由P型和N型半导体材料组成，具有只允许单向电流通过的特性。
根据不同的用途和结构，二极管可以分为整流二极管、稳压二极管、光电二极管等。
1. 整流二极管：用于将交流电转换为直流电的元件。
它的特点是正向导通电压低、反向击穿电压高、反向电流小。
2. 稳压二极管：用于稳定电压的元件。
它的特点是具有较稳定的反向电压，可用于保护其他元器件免受过高电压的损害。
3. 光电二极管：将光能转化为电能的元件。
它的特点是在光照下产生电流，可应用于光电传感器、光通信等领域。
三、分类二：晶体管晶体管是一种用于放大和控制电信号的半导体元件。
它由三层或多层半导体材料构成，根据结构和工作原理的不同，可以分为三极管、场效应晶体管和双极性晶体管。
1. 三极管：由三个掺杂不同的半导体层组成，具有放大电信号的功能。
它的特点是输入电流小，输出电流大，可用于放大电流和开关电路。
2. 场效应晶体管：根据栅极电压的变化来控制电流的元件。
它的特点是输入电阻高，功耗低，可用于放大电压和开关电路。
3. 双极性晶体管：由P型和N型半导体材料构成，具有放大和开关功能。
它的特点是电流放大倍数高，可用于放大电流和开关电路。
四、分类三：集成电路集成电路是在单个芯片上集成了多个电子元件的器件。
根据集成度和功能的不同，可以分为数字集成电路和模拟集成电路。
1. 数字集成电路：用于处理和传输数字信号的元件。
它的特点是逻辑门电路多，运算速度快，可用于计算机、手机等数字设备。
2. 模拟集成电路：用于处理和传输模拟信号的元件。
它的特点是放大器电路多，信号处理精度高，可用于音频、视频等模拟设备。
五、分类四：传感器传感器是将物理量、化学量等转化为电信号的元件。
SMT元器件(零件)识别
常见贴片元件尺寸规范介绍
在贴片元件的尺寸上为了让所有厂家生产的元件之间有更多的通用性，国际 上各大厂家进行了尺寸要求的规范工作，形成了相应的尺寸系列。其中在不同国 家采用不同的单位基准主要有公制和英制，对应关系如下表：
（英制） （公制）
0201 0402 0603 0805 1008 1206 1210 0.6x0.3 1.0x0.5 1.6x0.8 2.0x1.25 2.5x2.0 3.2x1.6 3.2x2.5
阻值识别规则：第一、二位表示元件值有效数字，
第三位表示有效数字后应乘的位数。它的允
许误差应在材料的厂家编码中用误差代码来识别。
元件值读取的例子： 图片中电阻的丝印为331，读取其元件值：
第一、二位33 X 第三位1＝33X10＝330欧
5: 贴片电阻的识别
阻值识别规则：第一、二位表示元件值有效数字，第三位 表示有效数字后应乘的位数 .
2.常用的电子元件单位及换算:
(2)、电容: 基本单位:法拉 符号:F 常用单位:毫法 符号:mF 微法 符号:μF 纳法 符号:nF 皮法 符号:pF 换算关系: 1F＝103mF=106μF＝109nF ＝1012pF
2.常用的电子元件单位及换算:
(3)、电感: 基本单位:亨利 符号:H 常用单位:毫亨 符号:mH 微亨 符号:uH 纳亨 符号:nH 换算关系: 1H=103mH=106μH=109nH
(4)、二极管(DIO):电子学符号D 贴片二极管、硅二极管、 锗二极管、发光二极管
(5)、三极管(TRA):电子学符号Q§T (6)、开关(KEY): 电子学符号SW
拨档开关、按键开关 (7)、集成电路(IC):电子学符号U
QFP、 PLCC、SOP、BGA (8)、晶振(CRYSTAL):电子学符号Y (9)、插座(JACK): 电子学符号J
第一章常用半导体器件 (2)
Cb
• d
S
式中ε是介质常数，S是PN结的面积，d是PN结的宽度。
❖ 扩散电容Cd
Cd是PN结正向电压变化时， 多数载流子在扩散过程中积累 引起的。反向偏置时，以扩散 电容Cd为主。
PN结正偏时，多数载流子扩 散到对方成为对方区域中的“少 子” (称为“非平衡少子”）这 些少子在正偏电压变化时，也有 堆积与泄放的过程。
＋4
＋4
＋4
电流是电子电流和空穴电流之和，
(而导体只有自由电子导电)。
图 1.1.2 电子-空穴对的产生和空穴的移动
在本征半导体中不断地进行着激发与复合 两种相反的过程， 当温度一定时， 两种状态 达到动态平衡，即本征激发产生的电子-空穴对， 与复合的电子-空穴对数目相等，这种状态称为 动态平衡状态（热平衡）。 半导体中自由 电子和空穴的多少分别用浓度（单位体积中载 流子的数目）ni和pi来表示。处于热平衡状态 下的本征半导体，其载流子的浓度是一定的， 并且自由电子的浓度和空穴的浓度相等。
第一章 常用半导体器件
1.1 半导体的基本知识 1.2 半导体二极管 1.3 双极型晶体管 1.4 场效应管
有关半导体的基本概念
• 本征半导体、杂质半导体 • 施主杂质、受主杂质 • N型半导体、P型半导体 • 自由电子、空穴 • 多数载流子、少数载流子
§ 1.1 半导体基础知识
自然界的物质按其导电能力可分为导体、半导 体和绝缘体三类。常用的半导体材料有硅（Si）和 锗（Ge）。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。
1.2.4. 二极管的等效电路
(a)理想二极管
(b)正向导通时端电压为常量 (c)正向导通时端电压与电流成线性关系
图１．２．４由伏安特性折线化得到的等效电路
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半导体元器件分类
半导体元器件是现代电子技术中不可或缺的一部分，其种类繁多，根据其功能和应用可以分为多个分类。
本文将从不同角度介绍几种常见的半导体元器件分类。
一、按功能分类
1. 整流器件
整流器件是半导体元器件中最基本的一类，用于将交流电转换为直流电。
常见的整流器件有二极管、整流桥等。
二极管由P型和N型半导体材料组成，具有单向导电特性，广泛应用于电源、通信等领域。
2. 放大器件
放大器件用于放大信号，常见的有三极管、MOS管等。
三极管是一种三极半导体器件，通过控制其输入电流，可以实现对输出电流的放大。
MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管，具有输入电阻高、功耗低等优点，在集成电路中应用广泛。
3. 开关器件
开关器件用于控制电路的开关状态，常见的有可控硅、晶闸管等。
可控硅是一种具有双向导电特性的半导体器件，通过控制其触发电流，可以实现对电路的开关控制。
晶闸管是一种具有单向导电特性
的半导体器件，广泛应用于电阻、电感、电容等元器件的控制电路。
二、按材料分类
1. 硅基元器件
硅基元器件是最常见的一类半导体元器件，由硅材料制成。
硅具有良好的电学性能和热学性能，广泛应用于电子器件中，如二极管、三极管、MOS管等。
2. 砷化镓基元器件
砷化镓基元器件是一种新型的半导体元器件，由砷化镓材料制成。
砷化镓具有较高的电子迁移率和较宽的禁带宽度，适用于高频和高功率的应用，如功率放大器、射频开关等。
3. 硼化硅基元器件
硼化硅基元器件是一种具有高温性能和较高电子迁移率的半导体元器件，适用于高温环境下的应用，如汽车电子、航空航天等领域。
三、按封装形式分类
1. 无封装器件
无封装器件是指直接将半导体芯片焊接在电路板上，没有外部封装。
无封装器件体积小、功耗低，适用于集成度较高的电子产品，如手机、平板电脑等。
2. 封装器件
封装器件是指将半导体芯片封装在外壳中，以保护芯片并便于安装和连接。
常见的封装形式有直插式、贴片式、球栅阵列等。
不同的封装形式适用于不同的应用场景，如直插式适用于电子设备、贴片式适用于手机、电视等。
四、按应用领域分类
1. 通信器件
通信器件是用于通信系统中的半导体元器件，如光电器件、射频器件等。
光电器件包括光电二极管、光电晶体管等，用于光通信和光传感器等领域。
射频器件包括功率放大器、射频开关等，用于无线通信系统中。
2. 电源器件
电源器件用于电源系统中的半导体元器件，如开关电源、变频器等。
开关电源包括开关管、二极管等，用于电源的变换和稳定。
变频器包括IGBT、MOS管等，用于交流电源的变频和电机控制。
3. 汽车器件
汽车器件是用于汽车电子系统中的半导体元器件，如汽车电子控制单元、传感器等。
汽车电子控制单元包括微控制器、DSP等，用于汽车的控制和驱动。
传感器包括温度传感器、压力传感器等，用于汽车的环境监测和安全控制。
以上是几种常见的半导体元器件分类，每一类都有其特定的功能和应用领域。
随着科技的进步和应用的需求，半导体元器件的分类也在不断演变和扩展，为电子技术的发展提供了强大的支持。