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电子线路-梁明理第五版全答案
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第 1 章 半导体器件的特性
知识点归纳
PN 结
在本征半导体中掺入不同杂质就形成 N 型和 P 型半导体。半导体中有两种载流
子，自由电子和空穴，载流子因浓度而产生的运动成为扩散运动，因电位差而产生
的运动成为漂移运动。在同一种本征半导体基片上制作两种杂质半导体，在它们的
交界面上，上述两种运动达到动态平衡，就形成了 PN 结。其基本特性是单向导电
性。
一个 PN 结引出电极后就构成了二极管，加上正向偏压时形成扩散电流，电流
与电压呈指数关系，加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小。体现出单向导电
性。
晶体管
晶体管具有电流放大作用，对发射极正向偏置集电极反向偏置时，从射区流到
基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流
I B ，而大部分
在集电结外电场作用下形成漂移电流
IC ，体现出 IB对 IC 的控制，可将 IC 视为 I B控
制的电流源。晶体管有放大、饱和、截止三个工作区域。
场效应管是电压控制器件，它通过栅 -源电压的电场效应去控制漏极电流，因输
入回路的 PN 结处于反向偏置或输入端处于绝缘状态因此输入电阻远大于晶体管。
场效应管局又夹断区（即截止区） 、横流区（即线性区）和可比阿安电阻区三个工作
区域。
学完本章后应掌握：
、概念和原理：自由电子与空穴，扩散与漂移，复合，空间电荷区， PN 结，耗尽层，导电沟道，二极管单向导电性，晶体管和场效应管的放大作用及三个工作区域。
、稳压管、晶体管，场效应管的外特性，主要参数的物理意义。<br****题与思考题详解
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1-1 试简述 PN 结的形成过程。空间电荷压，阻挡层，耗尽层和势垒压等名称是根据什么特性提出来的。
答： PN 结的形成过程：
当两块半导体结合在一起时， P 区的空穴浓度高于 N 区，于是空穴将越过交界
面由 P 区向 N 区扩散；同理， N 区的电子浓度高于 P 区，电子越过交界面由 N 区向
区扩散。多子由一区扩散到另一区时，形成另一区的少子并与该区的多子复合，
因此，在交界面的一侧留下带负电荷的受主离子，另一侧留下带正电荷的施主离子。
于是在交界面附近形成一个空间电压区，即 PN 结。
空间电荷压：在 PN 结内无可移动的带电荷之缘故。
势垒层：在 PN 结中， N 区电位高于 P 区电位，两区存在接触电位差之缘故。
耗尽层：在 PN 结中，只有不能移动的数量相等的正负离子，而载流子因扩散
和复合而消耗掉了之故。
阻挡层：由于 PN 结中存在接触电势压，阻挡了电子扩散之故。
1-2（ 1）在室温下，当硅二极管的反向电流达到其反向饱和电流 I R(sat)的 95%时，反
向电压是多少 ?
计算偏压为 ± 时，相应的正向电流和反向电流的比值。
（ 3）如果反向饱和电流为
10nA ，计算相应于电压为
时的正向电流，并说明
这一结果与实际不符的原因。
VD
解： (1) 因为 I D = I R(sat)( e VT － 1)
所以 V D = V Tln
I D
= 26mv
× = - m v
I R(SAT)
I D
VD
VT
VD
I R( sat ) (e
1)
1
(2)
VR
VR
I R
I R (sat ) ( e
VT
1)
(3)
1-3 在测量二极管的正向电阻时，用表的“ R× 10”档测出的阻值小而用“ R×100”
档测出大，原因何在？
答：因为万用表“ R× 10”档的内阻小，测量二极管的正向阻值小 ,而“ R× 100”档
的内阻大，测量的二极管的正向阻值大。
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