第一章半導體二極體及其應用
1、 純淨的單晶半導體成為本徵半導體。本徵半導體中有兩種載流子：電子和空穴。本徵半導體受外界能量（熱能、電能和光能等）激發，產生電子、空穴對的過程成為本徵激發。
2、 在本徵半導體中，有選擇地摻入少量其他元素，會使其導電性能發生顯著變化。摻入雜質的半導體成為雜質半導體。
在本徵矽（或鍺）中摻入少量的五價元素，如磷、砷、銻等，就得到n型半導體。
在本徵矽（或鍺）中摻入少量的三價元素，如硼、鋁、銦等，就得到p型半導體。
3、 如果使p型半導體和n型半導體結合在一起，在其交介面處就會形成乙個很薄的特殊物理層，稱為pn結。
4、 由於存在濃度差引起的載流子從高濃度區域向低濃度區域的運動稱為擴散運動。
在內電場的作用下，n區的少子（空穴）向p區漂移，p區的少子（電子）向n區漂移。這種載流子的運動稱為漂移運動。
多子的擴散運動和少子的漂移運動相互制約，最終擴散電流和漂移電流達到動態平衡。
5、 將pn結的p區接電源正極，n區接電源負極，稱為pn結外加正向電壓或正向偏置。pn結正向偏置時，外電場與內電場方向相反，破壞了pn結的動態平衡，使得多子擴散運動大大增強。
將pn結的p區接電源負極，n區接電源正極，稱為pn結外加反向電壓或反向偏置。pn結反向偏置時，外電場與內電場方向相同，阻止了多子的擴散運動，促進了漂移運動，形成漂移電流，在外電路中形成流入n區的電流，稱為反向飽和電流。
6、 pn結的伏安特性對溫度變化很敏感，當溫度上公升時，正向特性左移，反向特性下移。也就是說，在相同的偏壓下，溫度越高，電流越大。具體變化規律是：
保持正向電流不變時，溫度每公升高1℃，結電壓減少約2～2.5mv。溫度每公升高10℃，反向飽和電流增大一倍。
7、 當pn結的外加反向電壓增大到一定值時，反向電流急劇增大，這種現象稱為pn結的反向擊穿，發生擊穿時的反向電壓稱為pn結的反向擊穿電壓。
8、 在外加電壓發生變化時，pn結耗盡層內的空間電荷量和耗盡層外的載流子數量均發生變化，這種電荷量隨外加電壓變化的電容效應，稱為pn結的結電容。
pn結的耗盡層具有不能移動的帶電離子，我們把耗盡層電荷量隨外加電壓變化而變化的電容效應，稱為勢壘電容。用ct表示。
我們把外加電壓改變引起擴散區內儲存電荷量變化的電容效應，稱為擴散電容。用cd表示。
9、 由於pn結的ct和cd均等效地並接在pn結上，因此pn結上的總電容cj為兩者之和，即cj = ct + cd 。pn結正偏時，擴散電容佔主導，其值通常為幾十到幾百pf；反偏時，勢壘電容佔主導，其值通常為幾到幾十pf。由於ct和cd均不大，因此在低頻工作時，忽略他們的影響。
10、將pn結加上兩根電極引線並封裝在管殼中便構成了半導體二極體，二極體根據工藝不同分為點接觸型二極體、面接觸型二極體和平面型二極體。
11、與pn結相同，二極體具有單向導電性。但由於二極體存在引線電阻、p區和n區體電阻，所以在外加正向電壓相同的情況下，二極體的正向電流要小於pn結的電流，在大電流的情況下，p區、n區體電阻和引線電阻的作用趨於明顯，使得電流與電壓近似呈線性關係。
12、當正向電壓較小時，流過二極體的正向電流幾乎為零。正向電壓超過某一數值時，正向電流才明顯增加。這一電壓稱為導通電壓。
用ud（on）表示。導通電壓的大小與二極體的材料及溫度等因素有關。室溫下，矽管的ud（on）= 0.
6 ~ 0.8 v，鍺管的ud（on）= 0.1 ~ 0.
3 v 。
13、半導體二極體的主要引數：
（1）直流電阻rd ：當二極體外加直流偏置電壓ud時，將有一直流電流id，此時二極體等效為乙個直流電阻rd，且 rd = ud / id 。rd不是恆定值，呈現非線性。
正向的rd隨工作電流增大而減少，反向的rd隨反向電壓增大而增大。
（2）交流電阻rd ：二極體在外加直流電壓的基礎上，再外加微小的變化電壓δu，也會引起電流的微小變化量δi，此時二極體可以等效為乙個交流電阻rd，且rd = δu / δi =ut / idq 。
（3）最大整流電流ifm ：ifm指二極體長期工作時，允許通過的最大正向平均電流。其大小由pn結的結電壓和外界散熱條件決定。
（4）最大反向工作電壓urm ：urm指二極體工作時所允許加的最大反向電壓，超過此值容易發生方向擊穿。通常取ubr的一半作為urm。
（5）反向電流ir ：指二極體未擊穿時的反向電流。ir越小，單向導電性能越好。ir與溫度密切相關。
（6）最高工作頻率fm ：fm是與結電容有關的引數。工作頻率超過fm時，二極體的單向導電性能變壞。
14、流過pn結的電流i和外加電壓u之間的關係為： 。其中，反向飽和電流is的大小與pn結的材料、製作工藝、溫度等有關；ut稱為溫度的電壓當量，ut=kt/q，式中，k為波爾茲曼常數；q為單位電子電荷量；t為熱力學溫度。
在常溫（t=300k）下，ut=26mv。
15、半導體二極體的電路模型：
（1）理想模型：理想二極體模型是一種簡單又常用的模型。當正向偏置時，二極體導通，有較大的正向電流，其導通壓降為零；在反向偏置時，二極體截止，反向電流為零。
可以把理想二極體想象為乙個開關，二極體導通相當於開關閉合，二極體截止相當於開關開啟。
（2）恆壓降模型：在相當多的情況下，二極體本身的導通壓降不能忽略。這時，可以採用理想二極體串聯電壓源的模型，即恆壓降模型。
電壓源為二極體的導通電壓，通常矽管取0.7v，鍺管取0.3v。
（3）折線模型：二極體導通後的特性曲線可用一條斜線來近似，即電壓與電流呈線性關係。斜線斜率為1/rd（on），rd（on）一般為幾十歐姆。
二極體截止時反向電流為零。因此等效電路是理想二極體串聯電壓源和電阻。這種模型在大訊號作用時，準確程度更高。
（4）小訊號模型：以上三種模型通常是二極體工作在大訊號模型時的等效模型。在模擬電子線路中，二極體的電壓和電流經常是在某一固定點附近作小範圍的變化。
這時，主要是對其變化量進行分析，以上幾種模型就不再適用了，需要使用二極體的交流電阻來等效。
16、二極體基本應用電路：
（1）二極體整流電路：電壓為正半周時，二極體導通；為負半周時，二極體截止。稱為半波整流，可用於訊號檢測，也是直流電源的乙個組成部分。
（2）二極體限幅電路：
（3）二極體開關電路：利用二極體的單向導電性來接通或斷開電路，在數位電路中得到廣泛的應用。
17、穩壓二極體：穩壓二極體的正、反向特性與普通二極體基本相同。區別僅在於擊穿後，特性曲線更加陡峭。
穩壓二極體工作在擊穿區，電流在很大範圍內變化時，其兩端電壓基本不變，具有穩定性。在使用時，通過加限流電阻等措施使反向電流限制在一定的數值內，就可以保證pn結的溫度不超過允許的數值，而不至於損壞。這樣就利用「擊穿現象」達到「穩壓」目的。
第二章三極體及其放大電路
1、三極體的結構：三極體由兩個pn結組成，兩個pn結之間由很薄的中間區隔開。根據排列方式的不同，有npn和pnp兩種型別。
以npn管為例，三極體中間區域為p型半導體，稱為基區。其兩側的異型區（n型）分別稱為發射區和集電區。三個區各引出乙個電極，分別為基極（b）、發射極（e）和集電極（c）。
基區和發射區之間形成的pn結，稱為發射結，基區和集電區之間形成的pn結，稱為集電結。三極體的符號中，發射極的箭頭方向表示發射結正向偏置時的實際電流方向。
發射區相對基區重摻雜；基區很薄；集電結面積盡量大。
2、集電區和基區本身的少子在集電結反向電壓作用下，向對方漂移形成反向飽和電流icbo, icbo的大小取決於少子的濃度，受溫度影響很大。icbo是發射結開路時集電結的反向飽和電流。
共基直流放大倍數 α=（ic-icbo）/ ie ≈ ic / ie
共射直流放大倍數 β=(ic-icbo)/( ib+icbo) ≈ic / ib
ie =ic + ib11+β)
3、共射電路的輸出特性曲線可分為4個區域：放大區、飽和區、截止區和擊穿區。
若調節ubb和ucc的大小，使發射結正偏、集電結反偏，則電晶體工作在放大區。在放大區，基極電流對集電極電流有很強的控制作用：ic =βib ，uce的變化對的ic影響很小。
當ubb和ucc的取值使電晶體的發射結正偏，集電結也正偏，則電晶體工作在飽和區。通常把集電結零偏時對應點的連線稱為臨界飽和線。在飽和區，ic不受ib的控制，隨著uce的減少，ic迅速減少。
兩個結均為反偏時，電晶體工作在截止區。工程上將ib=0曲線以下區域稱為截止區，在截止區，各極電流都很小，三個電極之間近似開路。
當uce足夠大時，同二極體一樣電晶體也會發生反向擊穿，ic迅速增大。
4、直流β和交流β是兩個不同的引數，物理意義不同，但在一定的集電極電流變化範圍內，他們的數值相等。
直流量：字母大寫，下標大寫，如：ic 、ib 、 uce 、 ube
交流量：字母小寫，下標小寫，如：ic 、ib 、 uce 、 ube
交流量的有效值：字母大寫，下標小寫，如：ic 、ib 、 uce 、 ube
瞬時值（直流量與交流量的疊加量）：字母小寫，下標大寫，如：ic 、ib 、 uce 、 ube
5、電晶體的主要引數：
（1）反向飽和電流：
icbo 表示發射極開路時，集電極和基極之間的反向飽和電流。icbo 的下標o表示open，代表第三個電極e開路。
iceo 表示基極開路時，集電極和發射極之間的電流。
iceo = （1+β）icbo ，因為iceo 和icbo都是由少數載流子的運動形成的，所以對溫度非常敏感。當溫度公升高時，iceo 和icbo 將急劇增大。
（2）反向擊穿電壓：
u(br)ceo指基極開路時，集電極和發射極間的反向擊穿電壓。
u(br)cbo指發射極開路時，集電極和基極間的反向擊穿電壓。
u(br)cbo比u(br)ceo大的多，u(br)cbo一般有幾十伏，u(br)ceo只有幾伏。
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