资料介绍
总体说来,凡是实际使用中的有源电路中往往都有半导体晶体管。在形形色色的电子世界中,晶体管是绝大部分电路功能的实现者,是电子电路设计者必须掌握的基本要素。只有正确地理解掌握了基本的电路器件,才能设计出符合目的的,功能正常、性能可靠的电路。在电子世界飞速发展的今天,掌握基本器件是正确、可靠地使用集成器件所必须的辅助条件。本文将列出几种最常用的晶体管器件进行简介。
1.2准备知识:PN结简介
在硅[Si]、绪[Ge]、砷化擦[GaAs]等具有共价键的单晶本征半导体材料中,以特殊工艺[如高温扩散、离子注入等]“搀杂”进一定浓度[106~1010]的其它特定原子,在不破坏原半导体共价键的情况下,使“杂质”原子在晶格的某些位置上替代原来材料的原子,因为原晶体的共价键结构的存在,以及杂质原子与晶体原子的自由电子数目不相等,那么在形成共价键后,杂质原子就会多出自由电子或者被共价键牵引而缺少了自由电子。从整个材料特性看来仍然对外界表现出电中性,但在晶格附近就会有多余的电子或者因缺少电子而形成了带正电的“空穴”。有“多余”电子的搀杂材料就称为Negative型半导体,带“空穴”的搀杂材料就称为Positive型半导体。
从电路结构上说来,PN结是一种特殊的材料接触结构:将P型半导体以及N型半导体以特定的工艺进行原子级结合就可以形成PN结,PN结有这样的特点:因P型半导体中的空穴、N型半导体中的电子互相“渗透”会形成一个接触电场,方向为从N端指向P端。当分别在P、N端加上电压时,PN结将表现出宝贵的单向导电性:P极加正电压,N极加负电压时接触电场被削弱,PN结导通;N极加正电压,P极加负电压时接触电场被增加,导致自由电子无法通过。在PN正向导通时,因接触电场的存在,将会在结上形成一固定压降,硅PN结的压降一般为0.6V左右,锗材料结的压降为0.3~0.5V左右。锗材料的温度敏感性很强,其稳定性远远不如硅材料。PN结示意图如图1.1:
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