P-N结在正向偏置时,势垒区变窄;在反向偏置时,势垒区变宽,这个过程相当于一个平板电容器的充放电过程,因此,P-N结也具有电容特性。而且,这个电容数值的大小,是随着偏置电压大小变化而变化。变容二极管就是根据这个原理制成的。 3P-N结的击穿特性 1)击穿现象: 当P-N结上的反向偏压加大到一定数值时,就会出现反向电流急剧增大的现象,这就是P-N结的击穿特性。称,出现反向电流急剧增大时所加的反向电压——为,反向击穿电压。而且,击穿电压的大小决定于P-N结中杂质浓度较低一方的电阻率。电阻率越高,则击穿电压就越高;反之,电阻率越低,则击穿电压就越小。 2)产生P-N结击穿的机理——雪崩倍增。 反向电压很大时——势垒区电场很强——从P区流向N区的电子 和势垒区原有的本征激发的电子,在强电场下高速运动(具有高能量)——与硅原子碰撞——撞出电子和空穴——这种碰撞不断延续倍增——象雪崩一样,产生大量的电子和空穴——并在强电场下定向流动——形成很大的电流。 3)P-N结反向击穿特性的图示:(图7)
图7P-N结的反向击穿特性 1-3二极管 1-3-1 二极管的基本构成 1 由一个P-N结——电极引出(引线孔,正面、背面金属化)—— 后道组装——构成一个二极管。
图8二极管的电学符号
1-3-2二极管的特性曲线(伏安特性) 实际上就是P-N结的正向、反向和击穿特性的总合。(图9)
图9二极管的特性曲线 1-3-3二极管的分类 1 整流二极管——利用P-N结的单向导电性。 2 稳压二极管——利用P-N结的击穿特性。 3 变容二极管——利用P-N结的电容特性。 4 开关二极管
5 微波二极 1-4晶体管(仅讲双极型) 1-4-1晶体管的构成 1晶体管的基本构成 1)结构框架——由两个P-N结,三个导电区(发射区、基区、 集电区),三个电极(发射极、基极、集电极)构成。 2)两种结构类型——NPN和PNP 3)两种结构的示意图(图10) 图10aNPN结构图10bPNP结构 2 实际的制作方法 1)用氧化、光刻、硼扩散、磷扩散、CVD、蒸发等工艺制作芯片。 2)采用装片、烧结、键合、包封等工艺把芯片组装成管子。 3 晶体管的电学符号(图11)
图11a NPN 型图11bPNP型 4 晶体管的纵向剖面结构(图12)
图12aNPN纵向结构图12bPNP纵向结构 1-4-2晶体管的放大原理 |