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發(fā)布時(shí)間:2023-02-02作者來(lái)源:薩科微瀏覽:1350
模擬電路學(xué)習(xí)先從半導(dǎo)體開(kāi)始。
半導(dǎo)體中含有兩種載流子電子和空穴,載流子濃度計(jì)算公式為:
其中T:熱力學(xué)溫度
k:波爾茲曼常數(shù)
Eg:價(jià)電子擺脫共價(jià)鍵束縛成為自由電子所需的電離能
當(dāng)溫度為0k時(shí)即熱力學(xué)0度(攝氏溫度-273度) ni=pi=0 ,半導(dǎo)體中沒(méi)有載流子半導(dǎo)體于是成了絕緣體
當(dāng)T>k時(shí),溫度升高, ni,pi增大,導(dǎo)電能力增強(qiáng)。室溫時(shí)載流子數(shù)目少,導(dǎo)電能力差
為了提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力,在本征半導(dǎo)體中摻入元素
P型半導(dǎo)體:參入三價(jià)元素如硼:一個(gè)原子產(chǎn)生一個(gè)空穴和一個(gè)負(fù)離子
N型半導(dǎo)體:參入五價(jià)元素如磷:一個(gè)原子產(chǎn)生一個(gè)電子和一個(gè)正離子
1)什么是PN結(jié)
PN結(jié)兩區(qū)的載流子存在濃度差,產(chǎn)生擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成空間電荷區(qū)建立內(nèi)電場(chǎng),形成的內(nèi)電場(chǎng)會(huì)阻止多子擴(kuò)散促使少子漂移,當(dāng)多子擴(kuò)散和少子漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)就形成了穩(wěn)定的空間電荷區(qū)即PN結(jié)。
同時(shí)根據(jù)P區(qū)和N區(qū)摻雜濃度不同會(huì)形成對(duì)稱(chēng)式的PN結(jié)和非對(duì)稱(chēng)式的PN結(jié)
PN結(jié)加電壓的方向如圖所示分別為PN結(jié)正偏和反偏當(dāng)
PN結(jié)正偏時(shí):內(nèi)電場(chǎng)減弱空間電荷區(qū)變窄PN結(jié)呈低阻
PN結(jié)反偏時(shí):內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)空間電荷區(qū)變寬PN結(jié)呈高阻
2)PN結(jié)伏安特性
伏安特性方程為:
當(dāng)T=300K時(shí),
同時(shí)PN結(jié)也有電容效應(yīng)分為擴(kuò)散電容和勢(shì)壘電容
二極管是PN結(jié)的經(jīng)典應(yīng)用之一
伏安特性曲線:
高頻等效電路:
2)圖解分析法:在非線性器件伏安特性曲線上作圖分析
3)等效電路分析法:建立線性模型畫(huà)出直流等效模型確定Q點(diǎn)坐標(biāo)和交流等效模型計(jì)算交流指標(biāo)
END
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作者 | 小剛
排版 | 黑小姐
圖片 | 河北師范大學(xué)模電PPT
參考資料 | 童詩(shī)白, 華成英. 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第五版)》
免責(zé)聲明:本文采摘自“集成電路小剛”,本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表薩科微及行業(yè)觀點(diǎn),只為轉(zhuǎn)載與分享,支持保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明原出處及作者,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
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