文档介绍：模拟电子技术基础
物理与电子信息科学系
电工电子教研室
曾祥华
E-mail :gnsyzxh@
——多媒体教学
简明教程
1. 本课程的性质
是一门技术基础课
2. 特点
非纯理论性课程
实践性很强
以工程实践的观点来处理电路中的一些问题
3. 研究内容
以器件为基础、以信号为主线,研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标等。
4. 教学目标
前言
能够对一般性的、常用的电子电路进行分析,同时对较简单的单元电路进行设计。
5. 学习方法
重点掌握基本概念、基本电路的分析方法和解题技巧。
6. 成绩评定
平时: 作业 10 % 中考、提问 10 % 实验 30 %
末考: 50 %
7. 参考书
康华光主编,《电子技术基础》模拟部分第三版,高教出版社
童诗白主编,《模拟电子技术基础》第二版,高教出版社
陈大钦主编,《模拟电子技术基础问答:例题•试题》,华工出版社
前言
第一章半导体器件
半导体的特性
半导体二极管
双极型三极管(BJT)
场效应三极管
半导体的特性
1. 导体:电阻率< 10-4 · cm 的物质。如铜、银、铝等金属材料。
2. 绝缘体:电阻率> 109 · cm 物质。如橡胶、塑料等。
3. 半导体:导电性能介于导体和半导体之间的物质。大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗(Ge)。
半导体导电性能是由其原子结构决定的。
硅原子结构
图 硅原子结构
(a)硅的原子结构图
最外层电子称价电子
价电子
锗原子也是 4 价元素
4 价元素的原子常常用+ 4 电荷的正离子和周围 4个价电子表示。
+4
(b)简化模型
本征半导体
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
将硅或锗材料提纯便形成单晶体,它的原子结构为共价键结构。
价电子
共价键
图 单晶体中的共价键结构
当温度 T = 0 K 时,半导体不导电,如同绝缘体。
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
图 本征半导体中的
自由电子和空穴
自由电子
空穴
若 T ,将有少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子,在原来的共价键中留下一个空位——空穴。
T
自由电子和空穴使本征半导体具有导电能力,但很微弱。
空穴可看成带正电的载流子。
1. 半导体中两种载流子
带负电的自由电子
带正电的空穴
2. 本征半导体中,自由电子和空穴总是成对出现,称为电子- 空穴对。
3. 本征半导体中自由电子和空穴的浓度用 ni 和 pi 表示,显然 ni = pi 。
4. 由于物质的运动,自由电子和空穴不断的产生又不断的复合。在一定的温度下,产生与复合运动会达到平衡,载流子的浓度就一定了。
5. 载流子的浓度与温度密切相关,它随着温度的升高,基本按指数规律增加。
ni= pi= K1T3/2 e -EGO/(2kT)
杂质半导体
杂质半导体有两种
N 型半导体
P 型半导体
一、 N 型半导体(Negative)
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素,如磷、锑、砷等,即构成 N 型半导体(或称电子型半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。