模电(第二版)PPT孙肖子第四章
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《模拟电子电路及技术基础(第二版)》教、学指导书(孙肖子)1-23章 (2)
A存在负反馈， 用作放大器， 电路等效为反相比例放大器，
uo=－(R2/R1)ui。 传输特性如图4-6(b)所示。
第四章 常用半导体器件原理 图4-6 例4-7电路图及传输特性
第四章 常用半导体器件原理
【例4-8】 集成运放精密全波整流电路如图4-7(a)所示，
分析其传输特性。
解 集成运放A2和二极管VD构成集成运放精密二极管电路。
第四章 常用半导体器件原理
2. 二极管和稳压二极管 1) 二极管的直流电阻和交流电阻 二极管的直流电阻利用其两端的直流电压和其中的直流电 流直接计算， 也可以利用伏安特性曲线通过图解法得到。 图 解法求交流电阻误差很大， 一般利用热电压和直流电流计算， 不加说明时， 热电压取26 mV。 【例4-2】 二极管的伏安特性如图4-1所示， 计算直流
第四章 常用半导体器件原理
解 当E=13.6 V时， VD中的电流
I D1
E
U D1 R
13.6V 0.6V 1kΩ
13mA
VD的交流电阻
rD
UT ID1
26mV 13mA
2Ω
E增大后， VD两端的电压变化不大， 即
ΔU=UD2－UD1=0.63 V-0.6 V=0.03 V<<UD1
此时VD中的电流
第四章 常用半导体器件原理
图4-5(b)中， E提供的预设电压为E=1 V， ui的临界值为
R RL RL
(E
U
D(on)
)
1k 1k 1k
(1V
0.3V)
1.4V
当ui>1.4 V时， VD截止，
当ui<1.4uoV时 R，RLVRDL导ui通 ，1k1uko=1Ek－UuDi(on)0=.15uVi －0.3 V= 0.7 V。 uo的波形如图4-5(d)所示。
uo=－(R2/R1)ui。 传输特性如图4-6(b)所示。
第四章 常用半导体器件原理 图4-6 例4-7电路图及传输特性
第四章 常用半导体器件原理
【例4-8】 集成运放精密全波整流电路如图4-7(a)所示，
分析其传输特性。
解 集成运放A2和二极管VD构成集成运放精密二极管电路。
第四章 常用半导体器件原理
2. 二极管和稳压二极管 1) 二极管的直流电阻和交流电阻 二极管的直流电阻利用其两端的直流电压和其中的直流电 流直接计算， 也可以利用伏安特性曲线通过图解法得到。 图 解法求交流电阻误差很大， 一般利用热电压和直流电流计算， 不加说明时， 热电压取26 mV。 【例4-2】 二极管的伏安特性如图4-1所示， 计算直流
第四章 常用半导体器件原理
解 当E=13.6 V时， VD中的电流
I D1
E
U D1 R
13.6V 0.6V 1kΩ
13mA
VD的交流电阻
rD
UT ID1
26mV 13mA
2Ω
E增大后， VD两端的电压变化不大， 即
ΔU=UD2－UD1=0.63 V-0.6 V=0.03 V<<UD1
此时VD中的电流
第四章 常用半导体器件原理
图4-5(b)中， E提供的预设电压为E=1 V， ui的临界值为
R RL RL
(E
U
D(on)
)
1k 1k 1k
(1V
0.3V)
1.4V
当ui>1.4 V时， VD截止，
当ui<1.4uoV时 R，RLVRDL导ui通 ，1k1uko=1Ek－UuDi(on)0=.15uVi －0.3 V= 0.7 V。 uo的波形如图4-5(d)所示。
模拟电子技术基础课件：第四章第二部分
其中 RL Re // RL
输出回路： vo (ib β ib )RL ib (1 β)RL
电压增益：
Av
vo vi
ib (1 β)RL ib[rbe (1 β)RL ]
(1 )RL rbe (1 )RL
β RL rbe β RL
1
一般 RL rbe ，则电压增益接近于1， 即 Av 1 。vo与vi同相
end
4.5 共集电极放大电路和 共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路 4.5.2 共基极放大电路 4.5.3 放大电路三种组态的比较
4.5.1 共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示 该电路也称为射极输出器 1.静态分析 VCC IBQRb VBEQ IEQ Re
IEQ (1 β )IBQ
由电路列出方程
it ib βib iRe
vt ib (rbe Rs)
vt iRe Re 其中 Rs Rs // Rb
则输出电阻
Ro
vt it
Re //
Rs rbe 1 β
当
Re
Rs rbe
1
，
1
时，
Ro
Rs rbe
输出电阻小
4.5.1 共集电极放大电路
Av 1 。 Ri Rb //[rbe (1 β)RL ]
电压跟随器(射极跟随器)
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 ③输入电阻
Ri
vi ii
vi
vi vi
Rb rbe (1 β)R'L
Rb || [rbe (1 β)R'L ]
当 1 ， RL rbe 时， Ri Rb // RL
输入电阻大
4.5.1 共集电极放大电路
模电第四章第六节ch46
1( f / f)2
f
——共发射极截止频率,
下降为0.707β0时的信号频率 。
f T ——特征频率 ，使
下降到
＝1
时的信号频率 。
fT0f2π(C b g em C bc)2π g C m be
把 可得
0
1 j f
f
代入
1
0
且令
RC高通电路的频率响应
fL
1
2R2C2
fL称为下限
截止频率
相频响应
Larc(ftLa /fn ) 输出超前输入
对RC低通和高通电路的分析可得 如下结论：
1、电路的截止频率决定于相关电路所在回 路的时间常数τ＝RC。 2、当输入信号的频率等于上限频率fH或下限 频率fL时，放大电路的增益比通带增益下降 3dB，或下降为通带增益的0.707倍，且在通带 相移的基础上产生－45°或＋45°的相移。
响应
2. RC高通电路的频率响应
C2
+
+
V i
R2
V o
2 0 lg A V /d B 3dB
0
-2 0
-4 0 2 0 d B /十 倍 频 程
RC 高 通 电 路
RC电路的电压增益：
0 .0 1 fL 0 .1 fL
L
AVL (s)
Vo (s) Vi (s)
R2
R2 1/
sC2
1 A V
＝ 1 j C b c 1 A V 比较得
模拟电路4
即：IE0Re0 IE1Re1 IE2Re2 IE3Re3
P179 例4.2.1
精品教学课件PPT
(4-19)
4.2.4 以电流源为有源负载的放大电路
模拟电子技术基础
第四章
集成运算放大 电路
精品教学课件PPT
(4-1)
第四章 集成运算放大器
§4.1 概述
§4.2 集成运放中的电流源电路
§4.3 集成运放电路简介
§4.4 集成运放的性能指标及低频等 效电路
§4.5 集成运放的种类及选择
§4.6 集成运放的使用
精品教学课件PPT
(4-2)
§4.1 概述
+VCC
IR R
IB
IC0
T0
2
T2
IE2 IB1
IB0
Re2
特点：利用T2管的电流放大 作用，减小了基极电流IB0和 IC1 IB1对基准电流IR的分流。
IC1 IC0 IR IB2
T1
IR
IE2 1
IR
2IC1 ( 1 )
整理得：IC1 1
IR 2
IR
精品教学课件PPT
( 1 )
(4-18)
4.2.3 多路电流源电路
+VCC
IR R
IC1
IC2
IC3
IC0
T0
T1
T2
T3
Re0 IE0
Re1 IE1 Re2 IE2 Re3 IE3
特点：利用一个 基准电源可以获 得多个不同的输 出电流。
UBE0 IE0Re0 UBE1 IE1Re1 UBE2 IE2Re2 UBE3 IE3Re3
IC1
T1
U U BE 0
模电第四章ppt讲解.
概述放大器是应用最广泛的一类电子线路。
它的主要功能是将输入信号进行不失真的放大。
在广播、通信、自动控制、电子测量等各种电子设备中，放大器是必不可少的组成部分。
▪ 按信号强弱分：小信号放大器 大信号放大器 ▪ 按电路结构分：直流放大器 交流放大器 (线性放大器) (非线性放大器) (多用于集成电路)(多用于分立元件电路)❑ 放大器分类▪ 按信号特征分：宽带 放大器音频放大器 视频放大器 脉冲放大器 谐振放大器 (放大语音信号) (放大图像信号) (放大脉冲信号)(放大高频载波信号)保证半导体器件 工作在放大模式放大器组成框图耦合电路耦合电路输出负载输入信号直流偏置电路 外 围 电 路具有正向受控作用的半导体器件是整个电路的核心将放大器输出端与输出负载进行连接。
将输入信号源与放大器输入端进行连接。
放大器的作用就是将输入信号进行不失真的放大。
4.1.1 放大器的原理和实质放大原理V IQ ωt v BE OI BQ ωt i BO ωt v iI CQ ωt iCOV CEQωt v CEO ωtv o O利用 i b 对 i c 的控制作用实现放大。
+ -i Bv i i C V CC R C +-+ -V IQv o4.1 放大器的基本概念▪ 电源 V CC 提供的功率：❑ 放大实质⎰ππ=20C CCD d 21t i V P ωCQCC I V =▪ 三极管集电极上的功率：⎰ππ=20C CE C d 21t i V P ωC2cm CQ CEQ 21R I I V -=▪ 负载电阻 R C 上的功率：⎰ππ=20C 2L d 21t R i P C ωC 2cm C 2CQ 21R I R I +=CCQ CEQ CC R I V V +=因为LC D P P P +=所以注意：放大器放大信号的实质：是利用三极管的正向受控作用，将电源 V CC 提供的直流功率，部分地转换为输出功率。
▪ 电源 V CC 不仅要为三极管提供偏置，保证管子工作在放大区，同时还是整个电路的能源。
模电课件41
. 通用型集成运放CF741内部电路
. 集成运放基本组成
+
u
输输输
-i
输输输
输输输
uo
输输输输
输入级：是提高运算放大器质量的关键部分。 要求：输入电阻高，能减少零漂和抑制干扰信号。 电路形式：采用具有恒流的差动放大电路，降低零 漂，提高KCMR。并且通常在低电流状态，以获得较 高的输入阻抗。
集成运放基本组成
第四章 集成运算放大电路
第四章 集成运算放大电路
§4.1 概述 §4.2 集成运放中的电流源 §4.3 集成运放的电路分析及其性能指标 §4.4 集成运放的种类、选择与使用
4.1 集成电路(IC)概述
集成电路 （Integrated Circuit 简称IC)
实质：是一个高增益的多级直接耦 合（差动放大）放大电路。
8—闲置端（NC）
78
2 ∞6
741
3
4
15
8765
CF741
1234
. 通用型集成运放CF741内部电路
集成电路的制造工艺流程： 设计 工艺加工 测试 封装
定义电路的输入输出（电路指标、性能）
原理电路设计
电路模拟(SPICE) 布局(Layout)
不符合
不符合
考虑寄生因素后的再模拟 原型电路制备
工艺问题
测试、评测 产品
定义问题
一、IC分类：
集成电路的种类很多，分类方法有以下几种：
1．按集成度的高低，如上所述，集成电路可分为小规模、 中规模、大规模和超大规模四类。
2．按导电类型的不同，集成电路可分为双极型（即BJT 型）集成电路和单极型（即MOS型）集成电路。
3．按功能的不同，集成电路可分为模拟集成电路和数字 集成电路两大类。模拟集成电路又可分为线性集成电路和 非线性集成电路。
《模拟电子电路及技术基础(第二版)》教、学指导书(孙肖子)1-23章 (3)
1.6 MΩ， 故应视为开路。 再将正、 负电源对地短路， 即 得图5-4所示的交流通路。
第五章 基本放大电路 图5-4 图5-2的交流通路
第五章 基本放大电路
3. 放大器直流(静态)工作点的计算
首先明确： 放大器的直流分析要在其直流通路上进行。
由于集电极总是位于放大器的输出回路， 因此所谓直流工作
3.7V
UECQ=UCC－I(CRQC+RUE)RIBC2RQ=E102－.7 (1.35.7+12..503.)7×22=4m.A4 V
UCEQ=－UECQ=－4.4 V
第五章 基本放大电路 图5-5 例5-4电路图及直流通路
第五章 基本放大电路
4. 放大器的图解法分析 图解法的要点是在晶体管的输出特性上分别作直流负载线 和交流负载线。 按“先直流， 后交流”的分析原则， 其中 直流负载线是截距为集电极电源电压而斜率为集电极回路直流 总电阻的负倒数的一条直线。 直流负载线与由基极回路确定
Au
Uo Ui
rbe
RC (1 )RE
100 2 2 101 2
1
(4) 因为共基放大器的输入电阻最小， 所以电路必须 接成共基组态， 即①端接地， ③端接输入电压， ②端接输 出。 此时
Ri
RE
// rbe
1
2 // 2 101
0.02k
第五章 基本放大电路
(5) 由于共集放大器的输出电阻最小， 因此只能接成共 集组态， 即②端接地或开路， ①端接输入电压， ③端接输 出。 此时
其动态电阻极小， 因而将输入信号对地短路。 修改办法是选 用一电阻代替稳压二极管。
电路(c)不能正常放大， 原因是集电极输出端被电源－
UCC短路， 所以要在集电极和CC相接点与电源之间串接一电阻
第五章 基本放大电路 图5-4 图5-2的交流通路
第五章 基本放大电路
3. 放大器直流(静态)工作点的计算
首先明确： 放大器的直流分析要在其直流通路上进行。
由于集电极总是位于放大器的输出回路， 因此所谓直流工作
3.7V
UECQ=UCC－I(CRQC+RUE)RIBC2RQ=E102－.7 (1.35.7+12..503.)7×22=4m.A4 V
UCEQ=－UECQ=－4.4 V
第五章 基本放大电路 图5-5 例5-4电路图及直流通路
第五章 基本放大电路
4. 放大器的图解法分析 图解法的要点是在晶体管的输出特性上分别作直流负载线 和交流负载线。 按“先直流， 后交流”的分析原则， 其中 直流负载线是截距为集电极电源电压而斜率为集电极回路直流 总电阻的负倒数的一条直线。 直流负载线与由基极回路确定
Au
Uo Ui
rbe
RC (1 )RE
100 2 2 101 2
1
(4) 因为共基放大器的输入电阻最小， 所以电路必须 接成共基组态， 即①端接地， ③端接输入电压， ②端接输 出。 此时
Ri
RE
// rbe
1
2 // 2 101
0.02k
第五章 基本放大电路
(5) 由于共集放大器的输出电阻最小， 因此只能接成共 集组态， 即②端接地或开路， ①端接输入电压， ③端接输 出。 此时
其动态电阻极小， 因而将输入信号对地短路。 修改办法是选 用一电阻代替稳压二极管。
电路(c)不能正常放大， 原因是集电极输出端被电源－
UCC短路， 所以要在集电极和CC相接点与电源之间串接一电阻
《模拟电子电路及技术基础(第二版)》教、学指导书(孙肖子)1-23章 (1)
第三章 电压比较器、 弛张振荡器及模拟开 (4) 了解各种单片集成电关压比较器的特点、 主要参数和 应用。 (5) 了解模拟开关的功能和用途。 2. 重点、 难点 重点： 简单比较器、迟滞比较器和弛张振荡器电路的分 析和计算。 难点： 简单比较器、迟滞比较器和弛张振荡器传输特性 及输出波形的分析。
比较电平为Ur=－5 V。
电路(b)是反相输入迟滞比较器， 其传输特性如图P3-2′(b)
所示。 其中UoH=+12 V， UoL=－12 V； 上门限电压
U TH
R
R
R
U
oH
6V，
下门限电压
U TL
R
R
R UoL
6V
第三章 电压比较器、 弛张振荡器及模拟开 关
电路(c)是同相输入迟滞比较器， 其传输特性如图P3-
RC R2 1 0.5102 4R1 f0 2100
故选R=100 kΩ， 则
C
0.510 2 10 5
0.5107
0.05μF
第三章 电压比较器、 弛张振荡器及模拟开 关
3.3 习题解答
3-1 电路如图P3-1所示， 设输入信号为ui=2 sin250t(V)。
(1) 判断各电路功能; (2) 画出各自的输出波形。
图 P3-3
第三章 电压比较器、 弛张振荡器及模拟开
解 (1) A1组成迟滞比较器关， A2组成电压跟随器(Au2f=1)。
(2) A1的传输特性。 画出A1的电路， 如图P3-3′(a)所 示， 故A1电路的电压传输特性如图P3-3′(b)所示。
图P3-3′(b)中，
UoH=6 V， UoL=－6 V
U TH
U_
UoH Uo2 R1 R2
模拟电子技术第四章01PPT课件
= 0.90.99 。
放大状态下BJT中载流子的传输过程
第 11 页
武汉大学电气工程学院
又设 根据 且令
1
IE=IB+ IC
IC= ICN+ ICBO
I CN
IE
ICEO= (1+ ) ICBO （穿透电流）
模拟电子技术
则
IC
ICEO IB
当ICICEO 时
IC IB
是另一个电流放大系数。同样，它也只与管
第 10 页
武汉大学电气工程学院
模拟电子技术
3. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO流
即 I CN
IE
通常 IC >> ICBO
因此 I C
IE
为电流放大系数。它只
与管子的结构尺寸和掺杂浓度 有关，与外加电压无关。一般
实现这一传输过程的两个条件是：
（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区 杂质浓度，且基区很薄。
（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反 向偏置。
第 14 页
武汉大学电气工程学院
模拟电子技术
重要提示：
1) 对于给定三极管而言（以NPN为例），其电压vBE,vCE 和vBC中自由的有2个。但无论是哪两个作为控制量，决定 三极管工作状态的最终还要看发射结电压vBE和集电结电压 vBC 。因此，无论哪种接法，牢牢把握住这两个量，就能 正确分析三极管的状态。
电子技术基础－模拟部分 第四章 双极结型三极管
及放大电路基础
2011.01
武汉大学电气工程学院
模拟电子技术
整体概况
+ 概况1
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放大状态下BJT中载流子的传输过程
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又设 根据 且令
1
IE=IB+ IC
IC= ICN+ ICBO
I CN
IE
ICEO= (1+ ) ICBO （穿透电流）
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则
IC
ICEO IB
当ICICEO 时
IC IB
是另一个电流放大系数。同样，它也只与管
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3. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO流
即 I CN
IE
通常 IC >> ICBO
因此 I C
IE
为电流放大系数。它只
与管子的结构尺寸和掺杂浓度 有关，与外加电压无关。一般
实现这一传输过程的两个条件是：
（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区 杂质浓度，且基区很薄。
（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反 向偏置。
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模拟电子技术
重要提示：
1) 对于给定三极管而言（以NPN为例），其电压vBE,vCE 和vBC中自由的有2个。但无论是哪两个作为控制量，决定 三极管工作状态的最终还要看发射结电压vBE和集电结电压 vBC 。因此，无论哪种接法，牢牢把握住这两个量，就能 正确分析三极管的状态。
电子技术基础－模拟部分 第四章 双极结型三极管
及放大电路基础
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的一边做成 P 型半导体，另一边做
成 N 型半导体，则 P 型半导体和
N 型半导体的交接面处会形成一个
有特殊物理性质的薄层，称为 PN
结。
4.2.1 PN 结的形成
常用半导体器件原理
P区
N区
+ + + + + + + + + + + + + + + +
(a )
P区
空间电荷区
+4
+4
自由电子
本征激发产生成对的自由电子和空穴，所
+4
+4
以本征半导体中自由电子和空穴的数量相等。
整理ppt
空穴
3
图 4 . 1 . 3 本 征 激 发 成 对 产 生∙ 3 ∙
第四章 常用半导体器件原理
价电子的反向递补运动等价为空 穴在半导体中自由移动。因此，在
+4
+4
+4
本征激发的作用下，本征半导体中
这样产生的电流称为漂移电流，该电流的
半导体电流
大小主要取决于载流子的浓度，迁移率和
电场强度。
扩散电流：半导体中载流子浓度不均匀分布时，载
流子会从高浓度区向低浓度区扩散，从而
形成扩散电流，该电流的大小正比于载流
子的浓度差即浓度梯度的大小。
整理ppt
8
∙8∙
4.2 PN 结
第四章
通过掺杂工艺，把本征半导体
过程称为复合， 整理ppt
4
∙4∙
第四章 常用半导体器件原理
平衡状态时，载流子的浓度不再变化。分别用ni和 pi表示自由电子和空穴的浓度 (cm-3) ，理论上
3 EG0
ni pi A0T2e 2kT
其中 T 为绝对温度 (K) ；EG0 为T = 0 K时的禁带宽度，硅原子为1.21 eV，锗 为0.78 eV；k = 8.63 10 5 eV / K为玻尔兹曼常数；A0为常数，硅材料为3.87 1016 cm- 3 K 3 / 2，锗为1.76 1016 cm 3 K 3 / 2。
+4
+4
出现了带负电的自由电子和带正电 价电子移动方向
的空穴，二者都可以参与导电，统
+4
+4
称为载流子。
+4 空穴移动方向
+4
+4
+4
自由电子
图 4 .1 .4 价 电 子 反 向 递 补 运 动 相 当 于
自由电子和空穴在空 自穴 移 由动 移动过程
中相遇时，自由电子填入空穴，释放
空穴
+4
+4
出能量，从而消失一对载流子，这个
4.1.2 N 型半导体和 P 型半导体
本征激发产生的自由电子和空穴的数量相对很少，这说明本
征半导体的导电能力很弱。我们可以人工少量掺杂某些元素的原
子，从而显著提高半导体的导电能力，这样获得的半导体称为杂
质半导体。根据掺杂元素的不同，杂质半导体分为 N 型半导体
和 P 型半导体。
整理ppt
5
∙5∙
第四章 常用半导体器件原理
N区
多子扩散
+ + + +
内 +
+
+
+
空间电荷区，内建电场 和内建电位差的产生
4.1.1 本征半导体
第四章 常用半导体器件原理 纯净的硅和锗单晶体称为本征半导体。
带一个单位负电荷的价电子 最外层轨道
+14
+4
+32
带四个单位正电荷的原子核部分
硅原子
简化模型
锗原子
硅(和a) 锗的原子最外层轨(道b) 上都有四个电子，称为(c)价电子，
每个价电子带一个单位图的4.1.负1 电硅和荷锗的 。原因子模 为型整个原子呈电中性，
二、P 型半导体
在本征半导体中掺入三价原子，即构成 P 型半导体。P 型半导体中每掺杂一个杂质 元素的原子，就提供一个空穴，从而大量增 加了空穴的浓度一一受主电离
多数载流子一一空穴 少数载流子一一自由电子 但半导体仍保持电中性
+4
+4
+4
空位
+4
+3
+4
受主原子
+4
+4
+4
空穴浓度 pp NA
掺图杂4 .浓1 . 7 庹P 型 半 导 体 空 间 晶 格 结 构 的 平 面
媒
绝缘体：对电信号起阻断作用，如玻璃和橡胶，其电阻率介于108 ~ 1020 ·m。
质
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅 (Si) 、锗 (Ge) 和砷化镓
(GaAs) 。
半导体的导电能力随温度、光照和掺杂等因 素发生显著变化，这些特点使它们成为制作半 导体元器件的重要材料整。理ppt
1
∙1∙
示意
而自由电子的浓度 np 为
np
ni2 pp
ni2 NA
环境温度也明显影响 np 的取值。
整理ppt
7
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第四章 常用半导体器件原理
4.1.3 漂移电流和扩散电流 半导体中载流子进行定向运动，就会形成半导体中的电流。
半导体电流 I In IP
漂移电流：在电场的作用下，自由电子会逆着电场
方向漂移，而空穴则顺着电场方向漂移，
一、N 型半导体
+4
+4
+4
在本征半导体中掺入五价原子，即构成
键外电子
N 型半导体。N 型半导体中每掺杂一个杂质
元素的原子，就提供一个自由电子，从而大
+4
+5
+4
量增加了自由电子的浓度一一施主电离
多数载流子一一自由电子 少数载流子一一空穴
施主原子
+4
+4
+4
但半导体仍保持电中性
自由电子浓度
图 4 .1 .6 N 型 半 导 体 空 间 晶 格 结 构 的
第四章 常用半导体器件原理
本章从半导体器件的工作机理出发，简单介绍半导体物理基础知识， 包括本征半导体，杂质半导体，PN结；分别讨论晶体二极管的特性和典型 应用电路，双极型晶体管和场效应管的结构、工作机理、特性和应用电路， 重点是掌握器件的特性。
4.1 半导体物理基础
导体：对电信号有良好的导通性，如绝大 平 面 示 意
n
D 杂质浓度
热平衡时，杂质半导体中多子浓度和少子浓度的乘积恒等于本征半导体中载流
子浓度 ni 的平方，所以空穴的浓度 pn为
pn
ni2 nn
ni2 ND
因为 ni 容易受到温度的影响发生显著整变理化ppt，所以 pn 也随环境的改变明显6变化。
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第四章 常用半导体器件原理
而其物理化学性质很大程度上取决于最外层的价电子，所以
研究中硅和锗原子可以用简化整理模pp型t 代表 。
2
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第四章 常用半导体器件原理
+4
+4
+4
共价键
+4
+4
+4
价电子
+4
+4
+4
每个原子最外层轨道上 的四个价电子为相邻原子核 所共有，形成共价键。共价 键中的价电子是不能导电的 束缚电子。
价电图 4子.1 .2 可本 征以半 获导 体 得的 空 足间 晶够格 结大构 的能量，挣脱共价 键的束缚，游离出去，成为自由电子，并在共 价键处留下带有一个单位的正电荷的空穴。这 个过程称为本征激发。