晶体三极管课件.ppt

2022-6-24 All rights reserved12.1晶体三极管晶体三极管主讲人：顾菊军主讲人：顾菊军 2022-6-24 All rights reserved2复习二极管：复习二极管：1、二极管的定义、二极管的定义最简单的半导体器件，称为二极管最简单的半导体器件，称为二极管。3、PN结的定义结的定义2、二极管的重要特性、二极管的重要特性正向导通正向导通反向截止反向截止P型半导体型半导体N型半导体型半导体 2022-6-24 All rights reserved3 引言（三极管的发明引言（三极管的发明） 1947年年12月月23日，美国新泽西州墨累山的贝尔实日，美国新泽西州墨累山的贝尔实验室里，验室里，3位科学家位科学家巴丁博士、布菜顿博士和肖克巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现，在他们发明的器件中通过的一部位科学家惊奇地发现，在他们发明的器件中通过的一部分微量电流，竟然可以控制另一部分流过的大得多的电分微量电流，竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流，因而产生了放大效应。这个器件，就是在科技史上流，因而产生了放大效应。这个器件，就是在科技史上具有划时代意义的成果具有划时代意义的成果晶体管。这晶体管。这3位科学家因此位科学家因此共同荣获了共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。 2022-6-24 All rights reserved42.1.1 晶体三极管的介绍晶体三极管的介绍1、外形、外形金属壳三极管金属壳三极管玻壳三极管玻壳三极管塑封三极管塑封三极管微型三极管微型三极管大功率三极管大功率三极管 是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件。是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件。管内有两种管内有两种载流子载流子参与导电，有三个电极，故称三极管。参与导电，有三个电极，故称三极管。 2、定义、定义 2022-6-24 All rights reserved5载流子载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴，统：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴，统称载流子。如图称载流子。如图1.1.4所示。所示。图图1.1.4 半导体的两种载流子半导体的两种载流子回忆回忆 2022-6-24 All rights reserved6学生活动学生活动讨论：讨论： 晶体三极管的作用？晶体三极管的作用？主要特性？主要特性？总结：总结：作用作用开关型器件开关型器件电流控制电流控制特性：特性：电流放大电流放大 2022-6-24 All rights reserved7三极管的基本结构三极管的基本结构 （1）根据三极管的内部结构将三极管分为两类：）根据三极管的内部结构将三极管分为两类：NPN型，型，PNP型型2.1.2（2）三极管有三个脚，分别为基极）三极管有三个脚，分别为基极b(B)，集电极，集电极c(C)和发射极和发射极e(E).Based 基极基极Collector 集电极集电极Emitter 发射极发射极 2022-6-24 All rights reserved8以以NPN型三极管为例型三极管为例 如图如图1 1所示是所示是NPNNPN型三极型三极管的示意图。它是由两个管的示意图。它是由两个PNPN结的三层半导体制成的。中结的三层半导体制成的。中间是一层很薄间是一层很薄P P型半导体，型半导体，两边各为一块两边各为一块N N型半导体。型半导体。从三块半导体上各自接出的从三块半导体上各自接出的一根引线就是三极管的三个一根引线就是三极管的三个电极，它们分别叫做基极电极，它们分别叫做基极B B，集电极，集电极C C，发射极，发射极E E。对应。对应的每块半导体称为发射区、的每块半导体称为发射区、基区、和集电区。基区、和集电区。2.1.32.1.3结构：结构： 2022-6-24 All rights reserved92.1.3以以NPN型三极管为例型三极管为例图形符号：图形符号：箭头：箭头：表示发射结加正表示发射结加正向电压时的电流方向。向电压时的电流方向。电流方向：电流方向：从基极流向从基极流向发射极发射极文字符号：文字符号：V 2022-6-24 All rights reserved10 2.1.4以以PNP型三极管为例型三极管为例学生讲述：学生讲述： 另一种是另一种是PNP型三极管，型三极管，它与它与NPN型三极管原理相同，型三极管原理相同，注意其符号的电流方向相反，注意其符号的电流方向相反，这也是区别这两种类型三极管这也是区别这两种类型三极管的关键。的关键。1. 发射区掺杂浓度大，以利于发射区掺杂浓度大，以利于向基区发射载流子；向基区发射载流子；2、基区、基区很薄，载流子易于通过。很薄，载流子易于通过。 3. 集电区比发射区体积大，有利集电区比发射区体积大，有利于收集载流子。于收集载流子。工艺特点：工艺特点： 2022-6-24 All rights reserved11问题讨论问题讨论l能否用两个二极管连接成一个三极管能否用两个二极管连接成一个三极管?为什为什么？么？答案：不能。因为在制造三极管的过程中，对其内部三答案：不能。因为在制造三极管的过程中，对其内部三个区域都有一定的工艺要求：个区域都有一定的工艺要求：（1） 发射区掺杂浓度大，发射区掺杂浓度大，以利于向基区发射载流子；（以利于向基区发射载流子；（2）基区很薄，载流子易）基区很薄，载流子易通过。（通过。（3）集电区比发射区体积大且掺杂少，有利于）集电区比发射区体积大且掺杂少，有利于收集载流子。收集载流子。 基于上述特点，可知三极管并不是两个基于上述特点，可知三极管并不是两个PN结的简单结的简单组合，它不能用两个二极管代替，也不可以将发射极和组合，它不能用两个二极管代替，也不可以将发射极和集电极颠倒使用。集电极颠倒使用。 2022-6-24 All rights reserved12四、晶体三极管的分类四、晶体三极管的分类l1三极管有多种分类方法。三极管有多种分类方法。l按内部结构分：按内部结构分：有有 NPN型和型和PNP型管；型管；l按工作频率分：按工作频率分：有低频和高频管；有低频和高频管；l按功率分：按功率分：有小功率和大功率管；有小功率和大功率管；l按用途分：按用途分：有普通管和开关管；有普通管和开关管；l按半导体材料分：按半导体材料分：有锗管和硅管等等。有锗管和硅管等等。2国产三极管命名法：见国产三极管命名法：见电子线路电子线路P261附录。附录。 2022-6-24 All rights reserved13 课堂总结课堂总结晶晶体体三三极极管管三极管的介绍三极管的介绍三极管的基本三极管的基本结构结构（重点）（重点）三极管的分类三极管的分类外外 形形定定 义义(重点重点)NPN型型PNP型型按内部结构分按内部结构分按工作频率分按工作频率分按功率分按功率分按用途分按用途分按半导体材料分按半导体材料分 2022-6-24 All rights reserved14 课堂检测课堂检测l1、晶体三极管按结构可分为两种类型，分别为、晶体三极管按结构可分为两种类型，分别为 和和 。 l2、三极管有三个极，分别为、三极管有三个极，分别为 、 和和 。 l3、分别画出、分别画出NPN型三极管和型三极管和PNP型三极管的图形符号型三极管的图形符号并说明他们的结构特点。并说明他们的结构特点。 NPN型型PNP型型集电极集电极基极基极发射极发射极 2022-6-24 All rights reserved15课堂作业课堂作业lP36 2-1 2022-6-24 All rights reserved16