第一章第一節1 半導體三大特性
攙雜特性
熱敏特性
光敏特性
2本徵半導體是純淨（無雜質）的半導體。
3載流子(carrier) 指半導體結構中獲得運動能量的帶電粒子。
有溫度環境就有載流子。
絕對零度（-2730c）時晶體中無自由電子。
4本徵激發 （光照、加溫度），會成對產生電子空穴對
自由電子(free electron)
空穴(hole)
5 n型半導體：電子型半導體
多子(majority)：自由電子(free electron)
少子(minority)：空穴(hole)
自由電子數= 空穴數 + 施主雜質數
6 p型半導體：空穴型半導體
多子(majority) ：空穴(hole)
少子(minority ：自由電子(free )
空穴數 = 自由電子數 + 受主雜質數
7 對n型半導體
nn · pn = ni平方
其中： nn 為多子, pn 為少子
ni2 為本徵載流子濃度
同理，p型半導體
8結論 雜質半導體少子濃度
– 主要由本徵激發（ni2）決定的（和溫度有關）
雜質半導體多子濃度
– 由攙雜濃度決定（是固定的）
9本徵半導體中電流
半導體中有兩種電流
– 漂移電流(drift current)
– 是由電場力引起的載流子定向運動
– i =in + ip
其中in為電子流，ip為空穴流
in和ip的方向是一致的。
– 擴散電流(diffusion current)
– 是由於載流子濃度不均勻（濃度梯度）所造成的。
– 由上式可見擴散電流正比於濃度分布線上某點處的斜率 dn(x)/dx或 dp(x)/dx。
– 擴散電流與濃度本身無關。
第二節 pn結
1 pn結是指使用半導體工藝使n型和p型半導體結合處所形成的特殊結構。
pn結是構成半導體器件的核心結構。
空間電荷區耗盡層自建電場勢壘區阻擋層。
2 pn結形成「三步曲」
（1）多數載流子的擴散運動。
（2）空間電荷區和少數載流子的漂移運動。
（3）擴散運動與漂移運動的動態平衡。
3勢壘區 pn結建立在n型和p型半導體的結合處，由於擴散運動，失空穴和電子後形成不能移動的負離子和正離子狀態，這個區域稱為空間電荷區（耗盡層）。
pn結又稱為
– 自建電場、
– 阻擋層。
4當外加電壓時，pn結的結構將發生變化（空間電荷區的寬窄變化）
正向偏置
p接電源正，n接電源負
外電場與內電場方向相反（削弱內電場），使 pn結變窄。
擴散運動＞漂移運動。
稱為「正嚮導通」。
反向偏置
p接電源負，n接電源正
外電場與內電場方向相同（增強內電場），使pn結變寬。
擴散運動＜漂移運動
稱為「反向截止」
5 pn結伏安特性
單向導電性
– 正嚮導通開啟電壓
– 反向截止飽和電流
6 pn結電阻特性
兩種電阻
（1）靜態電阻（直流電阻）
r = v/ i
（2）動態電阻（交流電阻）
r = △v / △i
7 pn結電容特性
pn結呈現電容效應
有兩種電容效應
勢壘電容 （和反向偏置有關）ct
pn結外加反向偏置時，引起空間電荷區體積的變化（相當電容的極板間距變化和電荷量的變化）
– 擴散電容和正想偏置有關）cd
– pn結外加正向偏置時，引起擴散濃度梯度變化出現的電容（電荷）效應。
兩者是併聯關係：
– 正向時，電阻小，電容效應不明顯。
– 反向時，電阻大，電容效應明顯。
故電容效應主要在反偏時才考慮
8 反向擊穿當對pn結外加反向電壓超過一定的限度，pn結會從反向截止發展到。
反向擊穿破壞了pn結的單向導電特性。
利用此原理可以製成穩壓管。
電擊穿有兩種機理機理可以描述：
– 雪崩擊穿低摻雜，（少子，加速）
– pn結寬，
– 正溫係數，
– 常發生於大於7伏電壓的擊穿時（雪崩效應）
– – 齊納擊穿高摻雜，（強電場拉出電子）
– pn結窄，
– 負溫係數，
– 常發生於小於5伏電壓的擊穿時（隧道效應）
– 9 二極體是由管芯(pn結)加電極引線和管殼製成。
平面型二極體：
面接觸型二極體：適合整流，低頻應用(結電容大
點接觸型二極體 ：適合檢波，可高頻應用(結電容小)
10 主要引數
最大整流電流if
管子穩定工作時，所允許通過的最大正向平均電流。
最大反向工作電壓vr
指工作時允許所加最大反向電壓。（通常取擊穿電壓v(br)的作為vr）
反向電流ir
是指擊穿前的反向電流值。
此值越小表示管子單向導電性能越好。
與is有關（再加上表面漏電流），故與溫度有關。
最高工作頻率fm
是由管子的結電容所決定的。
fm 越大頻率特性越好。
fm 大說明管子結電容小。
直流電阻和交流電阻
直流電阻 r
是二極體所加直流電壓v與所流過直流電流i之比。
交流電阻 r
是其工作狀態(i,v)處電壓改變量與電流改變量之比。幾何意義是曲線q點處切線斜率的倒數。
閾值電壓(又稱為導通電壓、死區電壓等)
● 矽管vd(on) 0.5～0.7v
● 鍺管vd(on) 0.1～0.3v
二極體半波整流電路
二極體限幅電路
二極體電平選擇電路
穩壓二極體及穩壓電路
穩壓二極體主要引數
穩壓電壓vz 指管子長期穩定時的工作電壓值。
額定功耗pz 使用時不允許超過此值。
穩定電流iz 工作電流小於此值時穩壓效果較差，要求大於此值才能正常工作。
動態電阻rz 是在擊穿狀態下,管子兩端電壓變化量與電流變化量的比值。
（越小越好）。
溫度係數大正小負
指管子受溫度影響的程度。
＞7v是正溫係數(雪崩擊穿)；
＜5v是負溫係數(齊納擊穿)；
5～7v溫度係數最小。
穩壓電路
第三節1 發射極電流
ie≈ien
基極電流
ib ≈ ibn－ icbo icbo ---- 反向飽和漏電流
集電極電流
ic = icn1+icbo
2電晶體放大 (正向受控) 的兩個重要條件：
⑴內部條件 ：e 區高摻雜,
b 區很窄。
⑵外部條件 ：eb 結正偏置,
cb 結反偏置。
訊號流向：
c e : b 進 c 出e） 接地
cc : b 進 e 出c）接地
c b : e 進 c 出b）接地
3輸入特性曲線（圖）
vce增大時，曲線略有右移，到一定程度則不再變化。
這是管子的基調效應。
輸出特性曲線（圖）
飽和區eb結和 cb結均為正偏。
管子完全導通，其正向壓降很小。
相當乙個開關「閉合（turn on）」。
工作區 eb結正偏，cb結反偏 。
這是管子的正常放大狀態。
此時具有「恆流特性」。
截止區eb結和cb結均為反偏。
管子不通，相當於乙個「開關」開啟（turn off）。
管子的cb結承受大的反向電壓
擊穿區管子被反向電壓（太大）擊穿。
管子的 pn結特性破壞。
厄利電壓
和輸出阻抗有關
基調效應
基區調製效應
管子引數
1 電流放大引數用以衡量管子的放大效能。
共基直流電流放大引數
共射，共集直流電流放大引數
2極間反向電流是指管子各電極之間的反向漏電流引數。
c、b間反向飽和漏電流
管子c、e間反向飽和漏電流
此值與本徵激發有關。
取決於溫度特性（少子特性）。
3 極限引數
①集電極最大允許電流
指β下降到額定值的2/3時的ic值。
②集電極最大允許功耗
③反向擊穿電壓
（注意）
？第二章
模擬整合單元電路
第一節1失真
● 線性失真
– 訊號引起頻率失真
● 非線性失真
– 器件造成非線性失真
2 直流能量（電源） 交流能量（輸出訊號）
受輸入訊號控制
● 輸入阻抗越大越好
● 輸出阻抗表徵放大器輸出訊號帶動負載的能力.
● 輸出阻抗越小越好.
理想放大器條件
ri >> rs
rl >> r0
理想電流放大的條件
=0第二節基本放大電路
簡單共射放大電路
要保證兩個基本方面的工作：
直流 交流
放大器將存在兩種狀態
靜態 （由電源引起）
動態 （由訊號源引起）
兩種狀態的區別
「直流是條件」
「交流是目的」
如何得到直流電路
電容開路
電感短路
---可得到直流電路
如何得到交流電路
電容短路
電感開路
電流源開路（內阻大）
電壓源短路（內阻小）
放大電路中各個量的表示：
靜態值主字母大寫，腳標大寫。
交流（瞬時值） 主字母小寫，腳標小寫。
交流有效值主字母大寫，腳標小寫。
總瞬時值主字母小寫，腳標大寫。
第三節放大器**分析法
1 放大器的分析方法有兩種
**法直觀，便於分析失真；
可進行大訊號分析。
微變等效分析法
便於交流引數計算，適用於小訊號狀態。
放大器靜態分析
直流輸入迴路
輸入迴路方程
作直流負載線
得出： 輸入特性曲線和負載線
輸出迴路方程
做直流負載線
得出輸出特性和直流負載線
放大器動態分析 （交流狀態）
注意； 放大器加入交流訊號後，將同時存在直流和交流兩種物理量。
交流是依存直流而存在的。
此時各值均為交直流共存（為總瞬時值）
訊號和輸入量表示
電路圖輸入迴路
輸入特性曲線
vbe—vbeq=uim 。sin wt輸入交流負載線的做法
輸出迴路
輸出迴路方程
做輸出交流負載線
注意：ube和ic 相位相反
飽和失真（工作點太高）
截止失真（工作點太低）
最大不失真輸出電壓幅度（截止限制）
最大不失真輸出電壓幅度（飽和壓降）
取二者的最小值
放大器引數改變的影響
① 改變 ib（rb）
q點沿交流負載線上下移動
② 改變rc
改變負載線（直流和交流）的斜率
③ 改變vcc
模電複習 全答案
一 填空題 1 要使三極體正常放大訊號，要求三極體發射極重摻雜 基區很薄 集電極面積大於發射極面積 發射結和集電結均正向運用 2 n型半導體是在本徵半導體中摻入五價元素，其多數載流子是自由電子 少數載流子是空穴 3 p型半導體是在本徵半導體中摻入三價元素，其多數載流子是空穴 少數載流子是自由電子 4...
模電複習要點總結
第一章半導體二極體 一.半導體的基礎知識 1.半導體 導電能力介於導體和絕緣體之間的物質 如矽si 鍺ge 2.特性 光敏 熱敏和摻雜特性。3.本徵半導體 純淨的具有單晶體結構的半導體。4.兩種載流子 帶有正 負電荷的可移動的空穴和電子統稱為載流子。5.雜質半導體 在本徵半導體中摻入微量雜質形成的半...
模電複習題
1.將 pn 結加適當的正向電壓，則空間電荷區將 a 變寬 b 變窄 c 不變 2.當溫度公升高時，半導體的導電能力將 a 增強 b 減弱 c 不變 3.電路如圖所示，設全部二極體均為理想元件，當輸入電壓 ui 10sintv時，輸出電壓最大值為 10v 的電路是圖 4.路如圖所示，若忽略二極體 d...