第01章半导体基础知识优秀课件.ppt

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1、第01章半导体基础知识第1 页，本讲稿共104 页第一章半导体器件 1.1半导体的特性 1.2半导体二极管 1.3双极结型三极管 1.4场效应三极管第2 页，本讲稿共104 页1.1 半导体的特性导体、半导体和绝缘体导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。绝缘体：几乎不导电的物质称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英等。半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间物质称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。第3 页，本讲稿共104 页半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。往纯净的半导体中掺入某些

2、杂质，会使 它的导电能力明显改变。第4 页，本讲稿共104 页一、本征半导体的结构特点GeSi通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体（具有空间点阵结构的固体）。现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。1.1.1 本征半导体第5 页，本讲稿共104 页本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。硅和锗的晶体结构：第6 页，本讲稿共104 页硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示

3、除去价电子后的原子第7 页，本讲稿共104 页共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。+4+4+4+4第8 页，本讲稿共104 页二、本征半导体的导电机理在绝对 0 度（T=0 K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以自由运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为 0，相当于绝缘体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚

4、，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。1.载流子、自由电子和空穴第9 页，本讲稿共104 页+4+4+4+4束缚电子自由电子空穴第10 页，本讲稿共104 页2.本征半导体的导电机理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。自由电子和空穴总是成对出现的，称为电子-空穴对。第1 1 页，本讲稿共104 页温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。

5、本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度(ni、pi)本征半导体中电流由两部分组成：1.自由电子移动产生的电流。2.空穴移动产生的电流。如对硅材料，每升高 8，ni 增加一倍；对锗材料，每升高12，ni 增加一倍。第12 页，本讲稿共104 页1.1.2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为空穴半导体。N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为电子半导体。第13 页，本讲稿共104 页一、N 型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑），晶

6、体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子，称为施主原子。第14 页，本讲稿共104 页+4+4+5+4多余电子磷原子N 型半导体中的载流子是什么？1、由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。2、本征半导体中成对产生的电子和空穴。掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。第15 页，本讲稿共104 页二、P 型半导体

7、在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。由于硼原子接受电子，所以称为受主原子。+4+4+3+4空穴硼原子P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。第16 页，本讲稿共104 页在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂质浓度；而少数载流子的浓度主要取决于温度。对于杂质半导体来说，无论是型还是型半导体，总体上仍呈中性。第17 页，本讲稿共104 页三、杂质半导体的简化表示法P 型半导体+N 型半导体杂质型

8、半导体中多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。第18 页，本讲稿共104 页1.2.1 PN 结及其单向导电性 1.2 半导体二极管一、PN 结中载流子的运动在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN 结。第19 页，本讲稿共104 页P型半导体N型半导体+扩散运动内电场E漂移运动扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽，内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。空间电荷区，也称耗尽层。第20 页，本讲稿共104 页漂移运动P型半导体N型半导体+扩散运

9、动内电场E所以当扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡时，相当于两个区之间没有净电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。第21 页，本讲稿共104 页+空间电荷区N型区P型区电位VUD一般，空间电荷区很薄，其宽度约为几微米到几十微米。UD为电位壁垒（势垒），硅材料约为（0.60.8）V，锗材料约为（0.20.3）V第22 页，本讲稿共104 页1、空间电荷区中没有载流子。注意:2、空间电荷区中内电场阻碍P 区中的空穴及N 区中的电子（都是多子）向对方运动（扩散运动）。3、P 区中的电子和N 区中的空穴（都是少子）数量有限，因此由它们形成的电流很小。第23 页，本讲稿共104 页 二、PN结的单向导

10、电性正向偏置（正偏）：PN 结加上正向电压（P 区加正电压、N 区加负电压）。反向偏置（反偏）：PN 结加上反向电压（P 区加负电压、N 区加正电压）。第24 页，本讲稿共104 页+RE、PN 结正向偏置内电场外电场变薄P N+_内电场被削弱，多子的扩散加强，能够形成较大的扩散电流。PN 结处于导通状态。第25 页，本讲稿共104 页、PN 结反向偏置+内电场外电场变厚NP+_内电场被被加强，多子的扩散受抑制。少子漂移加强，但少子数量有限，只能形成较小的反向电流，PN 结处于截止状态。可见PN 结具有单向导电性。RE第26 页，本讲稿共104 页1.2.二极管的伏安特性一、基本结构PN 结加

11、上管壳和引线，就成为半导体二极管。引线外壳线触丝线基片点接触型PN结面接触型P N二极管的电路符号：第27 页，本讲稿共104 页 二、伏安特性UI死区电压，硅管0.5V，锗管0.1V。导通压降:硅管0.60.7V,锗管0.20.3V。反向击穿电压UBR反向饱和电流 IS（很小，A级）第28 页，本讲稿共104 页1、正向特性只有当加在二极管两端的正向电压超过死区电压值时，正向电流才明显增大。2、反向特性当二极管加上反向电压时，反向电流值很小，当反向电压超过零点几伏后，反向电流达到饱和值IS。当反向电压超过反向击穿电压UBR时，反向电流急剧增大，发生击穿现象。二极管击穿以后，不再具有单向导电性

12、。3、PN结伏安特性表达式二极管方程UT 是温度的电压当量，常温（300K）下 UT 26 mV第29 页，本讲稿共104 页三、静态电阻 Rd，动态电阻 rDUQIQUS+-RiuIQUQQ静态工作点Q（UQ，IQ）静态电阻：Rd=UQ/IQ（非线性）动态电阻：rD=UQ/IQ 在工作点Q附近，动态电阻近似为线性，故动态电阻又称为微变等效电阻第30 页，本讲稿共104 页1.2.3 二极管的主要参数1.最大整流电流 IF二极管长期使用时，允许通过管子的最大正向平均电流。2.最高反向工作电压UR二极管反向击穿时，反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。通常将UBR 的一半定义为

13、最高反向工作电压UR。第31 页，本讲稿共104 页3.反向电流 IR指在室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时流过管子的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。4.最高工作频率 fM 主要决定于PN结电容的大小，结电容越大，则二极管允许的最高工作频率越低。上述三个参数均为二极管的直流参数。二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。第32 页，本讲稿共104 页*1.2.4 二极管的电容效应二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成

14、：势垒电容Cb和扩散电容Cd。势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。Cb=S/l，S为结面积，l 为耗尽层宽度。扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入 P 区的少子（电子）在 P 区有浓度差，越靠近 PN 结浓度越大，即在 P 区有电子的积累。同理，在 N 区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容Cd。P+-N第33 页，本讲稿共104 页PN结总的结电容：Cj=Cb+Cd Cb 在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由于载流子数目很少，扩散电容Cd可以忽略。PN 结高频

15、小信号时的等效电路：势垒电容和扩散电容的综合效应rd第34 页，本讲稿共104 页二极管：死区电压=0.5V，正向压降 0.7 V(硅二极管)理想二极管：死区电压=0，正向压降=0 RLuiuouiuott二极管的应用举例1：二极管半波整流第35 页，本讲稿共104 页二极管的应用举例2：tttuiuRuoR RLuiuRuo第36 页，本讲稿共104 页1.2.5 稳压二极管（工作在反向击穿区的二极管）UIIZIZmaxUZIZ稳压误差曲线越陡，电压越稳定-+UZ动态内阻：rZ越小，稳压性能越好。第37 页，本讲稿共104 页（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流IZmax、IZmin。（5

16、）额定功耗 PZ 与最大允许功耗 PZM 稳压二极管的参数:（1）稳定电压 UZ（2）电压温度系数U（%/）稳压值受温度变化影响的系数。（3）动态内阻第38 页，本讲稿共104 页注意事项：1.应保证稳压管工作在反向击穿区；2.稳压管应与负载电阻并联；3.流过稳压管的电流不能超过规定值。第39 页，本讲稿共104 页稳压二极管的应用举例uoiZDZRiLiuiRL稳压管的技术参数:负载电阻。要求当输入电压由正常值发生 20%波动时，负载电压基本不变。解：令输入电压达到上限时，流过稳压管的电流为Izmax。求：电阻 R 和输入电压 ui 的正常值。方程1第40 页，本讲稿共104 页令输入电压降

17、到下限时，流过稳压管的电流为Izmin。方程2uoiZDZRiLiuiRL联立方程1、2，可解得：第41 页，本讲稿共104 页1.2.6 其他二极管 1）光电二极管反向电流随光照强度的增加而上升。IU照度增加第42 页，本讲稿共104 页2）发光二极管有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。第43 页，本讲稿共104 页1.3 双极结型晶体管（BJT）1.3.1 晶体管的结构及类型二氧化硅ebcNNP(a)平面型PPNebc(b)合金型第44 页，本讲稿共104 页BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极

18、BCEPNP型第45 页，本讲稿共104 页BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：与基区的接触面积较大发射区：掺杂浓度较高第46 页，本讲稿共104 页BECNNP基极发射极集电极发射结集电结基区集电区发射区第47 页，本讲稿共104 页1.3.2 晶体管的放大作用和载流子的运动内部条件：（1）发射区掺杂浓度高，因而其中的多子浓度 很高；（2）基区很薄（几微米到几十微米）且掺杂较 少，故其中的多子浓度很低。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。晶体管实现放大的条件第48 页，本讲稿共104 页载流子的运动BECNNPEBRBECIE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流

19、IBE，多数扩散到集电结。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。IBE基区空穴向发射区的扩散可忽略。第49 页，本讲稿共104 页BECNNPEBRBECIE集电结反偏，有少子形成的反向饱和电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE外电场阻止集电区的电子向基区运动，但将基区中扩散过来的电子收集到集电极而形成ICE。第50 页，本讲稿共104 页IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBEIE=IB+IC=IBE+ICE第51 页，本讲稿共104 页ICE与IBE之比称为共射直流电流放大倍数

20、ICE与IE之比称为共基直流电流放大倍数（请自己进行推导）要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。第52 页，本讲稿共104 页当三极管的基极电流IB有一微小的变化时，相应的集电极电流IC=IB将发生较大的变化，即三极管具有电流放大作用。通常将集电极电流与基极电流的变化量之比定义为三极管的共射电流放大系数，而将集电极电流与发射极电流的变化量之比定义为三极管的共基电流放大系数 穿透电流：（请自己进行推导）第53 页，本讲稿共104 页BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管第54 页，本讲稿共104 页1.3.3 晶体管的共射特性曲线 实验线路ICmAAVVU

21、CEUBERBIBECEB第55 页，本讲稿共104 页一、输入特性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.4 0.8工作压降：硅管UBE 0.6 0.8V锗管UBE 0.2 0.3VUCE=0 VUCE=0.5V死区电压:硅管0.5V，锗管0.1V。CBENNP第56 页，本讲稿共104 页二、输出特性IC(mA)1234UCE(V)36 912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB 称为线性区（放大区）。(UBE 0,UBC0)当UCE 大于一定的数值时，IC 只与IB 有关，IC=IB。CBENNP第57 页，本讲稿共104 页IC(mA)1234UC

22、E(V)36 912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCE UBE,集电结正偏，IBIC，称为饱和区。饱和压降UCES 0.3V（UBE 0,UBC 0）CBENNP第58 页，本讲稿共104 页IC(mA)1234UCE(V)36 912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE 死区电压，称为截止区。（UBE 0,UBC 0）CBENNP第59 页，本讲稿共104 页输出特性三个区域的特点:(1)放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且 IC=IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCE UBE，IB IC，UCES

23、 0.3 V(3)截止区：UBE 死区电压，IB=0，IC=ICEO 0 CBENNP第60 页，本讲稿共104 页例：=50，USC=12V，RB=70 k，RC=6 k 当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点 Q 位于哪个区？当 USB=-2 V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC 最大饱和电流：Q 位于截止区 第61 页，本讲稿共104 页例：=50，USC=12 V，RB=70 k，RC=6 k 当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC ICmax(=2mA)，Q 位于放大区。ICUCEIBUSCRBUSBCB

24、ERCUBEUSB=2V时：第62 页，本讲稿共104 页USB=5V时:例：=50，USC=12V，RB=70 k，RC=6 k 当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC Icmax(=2 mA)，Q 位于饱和区。(实际上，此时IC和IB 已不是 的关系）第63 页，本讲稿共104 页1.3.4 晶体管的主要参数前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。共射直流电流放大倍数：工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化

25、为IC，则交流电流放大倍数为：1.电流放大倍数和 第64 页，本讲稿共104 页例：UCE=6V时：IB=40 A,IC=1.5 mA；IB=60 A,IC=2.3 mA。在以后的计算中，一般作近似处理：=第65 页，本讲稿共104 页2.集-基极反向饱和电流ICBOAICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。第66 页，本讲稿共104 页BECNNPICBOICEO=IBE+ICBO IBE IBEICBO 进入N 区，形成 IBE。根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流 IBE。集电结反偏有ICBO3.集-射极穿透电流 ICEOICEO受温度影响很大，当温

26、度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。第67 页，本讲稿共104 页4.集电极最大允许电流ICM集电极电流 IC上升会导致三极管的 值的下降，当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。5.集-射极反向击穿电压当集-射极之间的电压UCE 超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。第68 页，本讲稿共104 页6.集电极最大允许功耗PCM 集电极电流 IC 流过三极管，因发热而损耗的功率：PC=ICUCE 必定导致结温上升，所以对PC 有限制。PC PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR

27、)CEO安全工作区过压区过损耗区第69 页，本讲稿共104 页1.4 场效应晶体管（FET，单极型晶体管）场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。结型场效应管JFET绝缘栅型场效应管MOS场效应管有两种:N沟道P沟道N沟道P沟道耗尽型增强型耗尽型增强型第70 页，本讲稿共104 页N基底：N型半导体P P两边是P+区G(栅极)S(源极)D(漏极)一、结构1.4.1 结型场效应管:导电沟道第71 页，本讲稿共104 页N 沟道结型场效应管DGSDGSNP PG(栅极)S(源极)D(漏极)第72 页，本讲稿共104 页P 沟道结型场效应管DGSDGSPN NG(栅极)S

28、(源极)D(漏极)第73 页，本讲稿共104 页二、工作原理（以 P 沟道为例）场效应管的沟道电流没有特定的方向，通常规定极为沟道载流子运动的始端，而极为收集端，因而沟道场效应管的漏极偏置电压为负，沟道场效应管的漏极偏置电压为正。结型场效应管的栅极一般加反向偏置电压。改变栅极电压可以控制栅结耗尽层的宽度，以改变导电沟道的大小，因此，JFET实际上是通过栅极电压控制沟道电阻，以控制输出漏电流的一种电压控制器件。第74 页，本讲稿共104 页UDS=0 V时PGS DUDSUGSN N N NIDPN结反偏，UGS越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄，电阻越大。第75 页，本讲稿共104 页PGS DU

29、DSUGSN NIDUDS=0V时N N但当UGS较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。第76 页，本讲稿共104 页UDSUGSN NUDS=0时UGS达到一定值时（夹断电压UGS(off)），耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使UDS 0 V，漏极电流ID=0 IDGS DP第77 页，本讲稿共104 页PGS DUDSUGSUGSUGS(off)且UDS0、UGDUGS(off)时耗尽区的形状N N越靠近漏端，PN结反向偏压越大ID第78 页，本讲稿共104 页PGS DUDSUGSUGS UGS(off)且UDS较大，UGD UGS(off)时耗尽区的形状N

30、N沟道中仍是电阻特性，但是是非线性电阻。ID第79 页，本讲稿共104 页GSDUDSUGSUGS UGS(off)，UGD=UGS(off)时N N漏端的沟道被夹断，称为预夹断。UDS增大则被夹断区向下延伸。ID第80 页，本讲稿共104 页GSDUDSUGSN N此时，电流ID由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随UDS的增加而增加，呈恒流特性。IDUGS UGS(off)，UGD=UGS(off)时第81 页，本讲稿共104 页三、特性曲线UGS0IDIDSSUGS(off)饱和漏极电流夹断电压转移特性曲线一定UDS下的ID-UGS曲线第82 页，本讲稿共104 页预夹断曲线IDU DS

31、2VUGS=0 V1V3V4V5V可变电阻区恒流区（饱和区）漏极特性曲线0击穿区第83 页，本讲稿共104 页N 沟道结型场效应管的特性曲线转移特性曲线UGS0IDIDSSUGS(off)第84 页，本讲稿共104 页漏极特性曲线N 沟道结型场效应管的特性曲线IDU DS0UGS=0V-1V-3V-4V-5V-2V第85 页，本讲稿共104 页 结型场效应管的缺点：1.栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在某些场合仍嫌不够高。3.栅源极间的PN 结加正向电压时，将出现较大的栅极电流。绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。2.在高温下，PN 结的反向电流增大，栅源极间的电阻会显著下降。第86 页

32、，本讲稿共104 页1.4.2 绝缘栅场效应管（MOS场效应管）一、结构和电路符号PN NGS DP型基底两个N+区SiO2绝缘层导电沟道金属铝N沟道增强型GSD第87 页，本讲稿共104 页N 沟道耗尽型PN NGS D预埋了导电沟道 GSD第88 页，本讲稿共104 页NP PGS DGSDP 沟道增强型第89 页，本讲稿共104 页P 沟道耗尽型NP PGS DGSD预埋了导电沟道 第90 页，本讲稿共104 页二、MOS场效应管的工作原理以N 沟道增强型为例PN NGS DUDSUGSUGS=0 时D-S 间相当于两个反接的PN 结ID=0对应截止区第91 页，本讲稿共104 页PN

33、NGS DUDSUGSUGS 0时UGS足够大时(UGS UGS(th)感应出足够多电子，这里出现以电子导电为主的 N 型导电沟道(反型层)。感应出电子UGS(th)称为开启电压UDS=0第92 页，本讲稿共104 页UGS 较小时，导电沟道相当于电阻将D-S 连接起来，UGS 越大此电阻越小。PN NGS DUDSUGS第93 页，本讲稿共104 页PN NGS DUDSUGS当UDS 不太大时，导电沟道在两个N 区之间是均匀的。当UDS 较大时，靠近D区的导电沟道变窄。第94 页，本讲稿共104 页PN NGS DUDSUGS夹断后，即使UDS 继续增加，ID仍呈恒流特性。IDUDS 增加

34、，UGD=UGS(th)时，靠近D 端的沟道被夹断，称为预夹断。设UGS 为一大于UGS(th)的固定值，且 0 UDS UGS(th)UGS(th)称为开启电压第95 页，本讲稿共104 页三、N 沟道增强型 MOS 管的特性曲线转移特性曲线0IDUGSUGS(th)2UGS(th)IDO第96 页，本讲稿共104 页漏极特性曲线IDU DS0UGS0可变电阻区恒流区击穿区第97 页，本讲稿共104 页四、N 沟道耗尽型 MOS 管的特性曲线耗尽型的 MOS 管在UGS=0 时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。PN NGS D预埋了导电沟道 0IDUGSUGS(off)转移特性曲线第98 页

35、，本讲稿共104 页漏极特性曲线IDU DS0UGS=0UGS0第99 页，本讲稿共104 页1.4.3 场效应管的主要参数（自学）一、直流参数 1饱和漏极电流 IDSS 2夹断电压 UGS(off)3开启电压 UGS(th)4直流输入电阻 RGS1低频跨导 gm二、交流参数第100 页，本讲稿共104 页跨导 gmUGS=0VU DS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V=ID/UGS=（3-2）/（1-0）=1/1=1 mA/V UGS ID第101 页，本讲稿共104 页2极间电容（CGS、CGD、CDS）三、极限参数 1漏极最大允许耗散功率 PDM 2漏源击穿电压 U(BR)DS 3栅源击穿电压 U(BR)GS二、交流参数第102 页，本讲稿共104 页本 章 重 点（1）二极管的特性曲线，静态电阻，动态电阻。（2）稳压二极管的特性曲线及稳压计算。（3）晶体管的特性曲线，三个工作区域，电流放大倍数。（4）场效应管的外特性（转移特性和漏 极特性），跨导。第103 页，本讲稿共104 页第一章 结 束模拟电子技术基础第104 页，本讲稿共104 页