1、1 常用半导体器件,1.1 半导体基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 晶体三极管 1.4 场效应管 1.5 单结晶体管和晶闸管 1.6 集成电路中的元件,1.1 半导体基础知识,在物理学中，根据材料的导电能力，可以将它们划分为导体、绝缘体和半导体。典型的半导体是硅Si和锗Ge，它们都是4价元素。,硅原子,锗原子,硅和锗最外层轨道上的四个电子称为价电子。,1.1 半导体基础知识,半导体的特性：导电性能介于导体和绝缘体之间受光、热激发，导电能力大增给半导体中加入微量的杂质，导电能力剧增,1.1.1 本征半导体intrinsic semiconductor,即纯净（不含杂质）而且具有完整晶体结构
2、的半导体,束缚电子,在绝对温度T=0K时，所有的价电子都被共价键紧紧束缚在共价键中，不会成为自由电子，因此本征半导体的导电能力很弱，接近绝缘体。一定温度或光照下本征激发，出现自由电子，如同导体。,本征半导体的共价键结构,1.1.1 本征半导体,自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了一个空位，称为空穴。,自由电子,空穴,这一现象称为本征激发，也称热激发。,当温度升高或受到光的照射时，束缚电子能量增高，有的电子可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为自由电子。,1.1.1 本征半导体,1. 半导体中两种载流子,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
3、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产生又不断复合。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。,1.1.2 杂质半导体doped semiconductor,多余电子,磷原子,硅原子,施主离子,自由电子,电子空穴对,多数载流子自由电子,少数载流子 空穴,N型半导体,1.1.2 杂质半导体doped semiconductor,P型半导体,空穴,硼原子,硅原子,受主离子,空穴,电子空穴对,多数载流子 空穴,少数载流子
4、自由电子,1.1.2 杂质半导体doped semiconductor,1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决定少数载流子的浓度。,2. 杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导体，因而其导电能力大大改善。,3. 杂质半导体总体上保持电中性。,4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。,(a)N 型半导体,(b) P 型半导体,1.1.3 PN结的形成,因多子浓度差,形成内电场,多子的扩散,空间电荷区space-charge layer,阻止多子扩散diffusion ，促使少子漂移drift 。,PN结合,空间电荷区,多子扩散电流,少子漂移电流,耗尽层depletion,动态平衡：,扩散
5、电流 漂移电流,总电流0,1.1.3 PN结的单向导电性,(1) 加正向电压（正偏）电源正极接P区，负极接N区,外电场的方向与内电场方向相反。外电场削弱内电场,多子扩散形成正向电流I F,耗尽层变窄,扩散运动漂移运动,1.1.3 PN结的单向导电性,(2) 加反向电压电源正极接N区，负极接P区,外电场的方向与内电场方向相同。外电场加强内电场,耗尽层变宽,漂移运动扩散运动,少子漂移形成反向电流I R,在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一定的，故IR基本上与外加反压的大小无关，所以称为反向饱和电流。但IR与温度有关。,1.1.3 PN结的单向导电性,综上所述：当 PN 结正向偏置时，回路中
6、将产生一个较大的正向电流， PN 结处于 导通状态；当 PN 结反向偏置时，回路中反向电流非常小，几乎等于零， PN 结处于截止状态。可见， PN 结具有单向导电性。,1.1.3 PN结的伏安特性,根据理论推导，PN结的伏安特性曲线如图,正偏,IF（多子扩散）,IR（少子漂移）,反偏,反向饱和电流,反向击穿电压,反向击穿,热击穿烧坏PN结,电击穿可逆,根据理论分析：,u 为PN结两端的电压降,i 为流过PN结的电流,IS 为反向饱和电流,UT =kT/q，温度的电压当量,其中k为玻耳兹曼常数1.381023 q 为电子电荷量1.61019 T 为热力学温度对于室温（相当T=300 K） 则有U
7、T=26 mV。,当 u0 uUT时,当 u|U T |时,1.1.3 PN结的伏安特性,当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度要相应地随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化，就像电容充放电一样。,(1) 势垒电容Cb,1.1.3 PN结的电容效应,(2) 扩散电容Cd,当外加正向电压 不同时，PN结两侧堆积的少子的数量及浓度梯度也不同，这就相当于电容的充放电过程。,电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来,极间电容（结电容）,PN结总电容C包括Cd 和Cb两部分正偏时，R小，C大（主要是扩散电容CD）反偏时，R大，C小（主要是势垒电容CB）,Cb和 Cd 值都很小，通常为几个皮法 几十皮法，
8、有些结面积大的二极管可达几百皮法。,1.1.3 PN结的电容效应,1.2.1 半导体二极管的结构,二极管 = PN结 + 管壳 + 引线,符号,1.2.1 半导体二极管的结构,(1) 点接触型二极管,PN结面积小，结电容小， 用于检波和变频等高频电路。,(3) 平面型二极管,用于集成电路制造工艺中。 PN 结面积可大可小，用 于高频整流和开关电路中。,(2) 面接触型二极管,PN结面积大，用 于工频大电流整流电路。,1.2.2 半导体二极管的VI特性曲线,硅：0.5 V锗： 0.1 V,(1) 正向特性,导通压降,(2) 反向特性,死区 电压,实验曲线,硅：0.7 V 锗：0.2V,1.2.3
9、 二极管的主要参数,(1) 最大整流电流IF,二极管长期连续工 作时，允许通过二 极管的最大整流 电流的平均值。,(2) 反向击穿电压UBR,二极管反向电流 急剧增加时对应的反向 电压值称为反向击穿 电压UBR。,(3) 反向电流IR,在室温下，在规定的反向电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。,半导体二极管的型号,国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：,2AP9,1.2.4 二极管基本电路及其分析方法,例：,1.2.4 二极管V-I特性的建模,理想模型VD0 ，iD= 0 截止VD0 ，iD 0 导通无死区电压，管压降为0代表符号：,1.2.4
10、 二极管V-I特性的建模,恒压降模型VD死区电压时，管子导通管压降VD=恒定值 0.7V 硅管0.2V 锗管 代表符号： iD或 1mA 时适用,1.2.4 二极管V-I特性的建模,折线模型iD= 0 VDVth(VD Vth)/ rD VD Vth代表符号：,1.2.4 二极管V-I特性的建模,小信号模型代表符号：,二极管的近似分析计算,例：,恒压降模型,测量值 9.32mA,相对误差,理想模型,相对误差,0.7V,例：二极管构成的限幅电路如图所示，R1k，UREF=2V，输入信号为ui。(1)若 ui为4V的直流信号，分别采用理想二极管模型、恒压降模型计算电流I和输出电压uo,解：（1）采
11、用理想模型分析。,采用恒压降模型分析。,（2）如果ui为幅度4V的交流三角波，波形如图（b）所示，分别采用理想二极管模型和恒压降模型分析电路并画出相应的输出电压波形。,解：采用理想二极管 模型分析。波形如图所示。,采用恒压降模型分析，波形如图所示。,习题练习,习题练习,电路如图（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。,习题练习,习题练习,电路如图所示，二极管导通电压UD0.7V，常温下UT26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？,习题练习,解
12、：二极管的直流电流ID（VUD）/R2.6mA其动态电阻 rDUT/ID10故动态电流有效值IdUi/rD1mA,1.2.5 稳压管,一种特殊的面接触型半导体硅二极管。,稳压管工作于反向击穿区。,(b)稳压管符号,(a)稳压管伏安特性,稳压管的参数主要有以下几项：,1. 稳定电压 UZ,3. 动态电阻 rZ,2. 稳定电流 IZ,稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。,正常工作的参考电流。I IZ ，只要不超过额定功耗即可。,rZ 愈小愈好。对于同一个稳压管，工作电流愈大， rZ 值愈小。,IZ = 5 mA rZ 16 IZ = 20 mA rZ 3 ,IZ/mA,4. 电压温度系数 U,
13、稳压管的参数主要有以下几项：,稳压管电流不变时，环境温度每变化 1 引起稳定电压变化的百分比。,(1) UZ 7 V, U 0；UZ 4 V，U 0；(2) UZ 在 4 7 V 之间，U 值比较小，性能比较稳定。2CW17：UZ = 9 10.5 V，U = 0.09 %/ 2CW11：UZ = 3.2 4.5 V，U = -(0.05 0.03)%/,(3) 2DW7 系列为温度补偿稳压管，用于电子设备的精密稳压源中。,2DW7 系列稳压管结构,(a)2DW7 稳压管外形图,(b)内部结构示意图,管子内部包括两个温度系数相反的二极管对接在一起。,温度变化时，一个二极管被反向偏置，温度系数为
14、正值；而另一个二极管被正向偏置，温度系数为负值，二者互相补偿，使 1、2 两端之间的电压随温度的变化很小。例： 2DW7C，U = 0.005 %/,5. 额定功耗 PZ,额定功率决定于稳压管允许的温升。,PZ = UZIZ,PZ 会转化为热能，使稳压管发热。,电工手册中给出 IZM，IZM = PZ/UZ,例 求通过稳压管的电流 IZ 等于多少？R 是限流电阻，其值是否合适？,IZ IZM ，电阻值合适。,解,使用稳压管需要注意的几个问题：,稳压管电路,1. 外加电源的正极接管子的 N 区，电源的负极接 P 区，保证管子工作在反向击穿区；,2. 稳压管应与负载电阻 RL 并联；,3. 必须限
15、制流过稳压管的电流 IZ，不能超过规定值，以免因过热而烧毁管子。,习题练习,已知稳压管的稳压值UZ6V，稳定电流的最小值IZmin5mA。求图所示电路中UO1和UO2各为多少伏。,习题练习,已知稳压管的稳定电压UZ6V，稳定电流的最小值IZmin5mA，最大功耗PZM150mW。试求图所示电路中电阻R的取值范围。,习题练习,稳压管的最大稳定电流IZMPZM/UZ25mA 电阻R的电流为IZMIZmin，所以其取值范围为,习题练习,电路如图（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压UZ3V，R的取值合适，uI的波形如图（c）所示。试分别画出uO1和uO2的波形。,习题练习,解：波形如解图所示,BJT是
16、通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件，又称半导体三极管、晶体管，或简称为三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管,(Bipolar Junction Transistor)简称BJT）。,三极管的外形如下图所示。,三极管的外形,1.3 晶体三极管,三极管结构示意图和符号 (a)NPN 型,集电区,集电结,基区,发射结,发射区,集电极 c,基极 b,发射极 e,集电区,集电结,基区,发射结,发射区,集电极 c,发射极 e,基极 b,(a)平面型(NPN),(b)合金型(PNP),e 发射极，b基极，c 集电极。,1.3.1 BJT的结构简介,常用的
17、三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。,平面型(NPN)三极管制作工艺,在 N 型硅片(集电区)氧化膜上刻一个窗口，将硼杂质进行扩散形成 P 型(基区)，再在 P 型区上刻窗口，将磷杂质进行扩散形成N型的发射区。引出三个电极即可。,合金型三极管制作工艺：在 N 型锗片(基区)两边各置一个铟球，加温铟被熔化并与 N 型锗接触，冷却后形成两个 P 型区，集电区接触面大，发射区掺杂浓度高。,1.3.2 BJT的电流分配与放大作用,以 NPN 型三极管为例讨论,三极管中的两个 PN 结,三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。,不具备放大作用,三极管内部结构要求：,1.
18、发射区高掺杂。,2. 基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。,三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。,3. 集电结面积大。,三极管中载流子运动过程,1. 发射 发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区形成发射极电流 IE (基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。,2. 复合和扩散 电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流 Ibn，复合掉的空穴由 VBB 补充。,多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。,三极管中载流子的运动,三极管中载流子运动过程,3. 收集 集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极
19、电流 Icn。 其能量来自外接电源 VCC 。,另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。,三极管中载流子的运动,三极管的电流分配关系,IEp,ICBO,IE,IC,IB,IEn,IBn,ICn,IC = ICn + ICBO,IE = ICn + IBn + IEp = IEn+ IEp,一般要求 ICn 在 IE 中占的比例尽量大。而二者之比称共基直流电流放大系数，即,一般可达 0.95 0.99,三个极的电流之间满足节点电流定律，即,IE = IC + IB,代入(1)式，得,上式中的后一项常用 ICEO 表示，ICEO 称穿透电流。,当
20、ICEO IC 时，忽略 ICEO，则由上式可得,共射直流电流放大系数 近似等于 IC 与 IB 之比。 一般 值约为几十 几百。,三极管的电流分配关系,一组三极管电流关系典型数据,1. 任何一列电流关系符合 IE = IC + IB，IB IC IE, IC IE。,2. 当 IB 有微小变化时， IC 较大。说明三极管具有电流放大作用。,3. 共射电流放大系数,共基电流放大系数,4. 在表的第一列数据中，IE = 0 时，IC = 0.001 mA = ICBO，ICBO 称为反向饱和电流。,在表的第二列数据中， I B = 0，IC = 0.01 mA = ICEO， 称为穿透电流。,根
21、据 和 的定义，以及三极管中三个电流的关系，可得,故 与 两个参数之间满足以下关系：,直流参数 与交流参数 、 的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说， 与 ， 与 的数值却差别不大，计算中，可不将它们严格区分。,放大电路连接方式：共基极、共发射极和共集电极。共射极电路：发射极为共同端，基极为输入端，集电极为输出端,1.3.2 BJT的电流分配与放大作用,放大作用：,1.3.2 BJT的电流分配与放大作用,1.3.3 BJT的特性曲线（共发射极接法）,(1) 输入特性曲线 iB=f(uBE) uCE=const,（1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。,（3）uCE 1V再增加时，曲线
22、右移很不明显。,（2）当uCE=1V时， 集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少， 在同一uBE 电压下，iB 减小。特性曲线将向右稍微移动一些。,(2)输出特性曲线 iC=f(uCE) iB=const,现以iB=60uA一条加以说明。,（1）当uCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。,（2） uCE Ic 。,（3） 当uCE 1V后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。,同理，可作出iB=其他值的曲线。,输出特性曲线可以分为三个区域:,饱和区iC受uCE显著控制的区域，该区域内uCE0.7 V。
23、此时发射结正偏，集电结也正偏。,截止区iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。,放大区曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏。该区中有：,饱和区,放大区,截止区,1.3.4 BJT的主要参数,1.电流放大系数,（2）共基极电流放大系数：,i,CE,=20uA,(mA),B,=40uA,I,C,u,=0,(V),=80uA,I,B,B,B,I,B,i,I,B,I,=100uA,C,B,I,=60uA,i,一般取20200之间,2.3,1.5,（1）共发射极电流放大系数：,2、反向饱和电流,1. 集电极和基极之间的反向饱和电流 ICBO,2.集电极和发射极之间的反向饱和电流 ICEO
24、,(a)ICBO测量电路,(b)ICEO测量电路,小功率锗管 ICBO 约为几微安；硅管的 ICBO 小，有的为纳安数量级。,当 b 开路时， c 和 e 之间的电流。,值愈大，则该管的 ICEO 也愈大。,3、 极限参数,1. 集电极最大允许电流 ICM,当 IC 过大时，三极管的 值要减小。在 IC = ICM 时， 值下降到额定值的三分之二。,2. 集电极最大允许耗散功率 PCM,将 IC 与 UCE 乘积等于规定的 PCM 值各点连接起来，可得一条双曲线。,ICUCE PCM 为安全工作区,ICUCE PCM 为过损耗区,3. 极间反向击穿电压,外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压
25、。,U(BR)CEO：基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。,U(BR)CBO：发射极开路时，集电极和基极之间的反向击穿电压。,安全工作区同时要受 PCM、ICM 和U(BR)CEO限制。,习题练习,测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。,习题练习,解,习题练习,分别判断图所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。,只有一种载流子参与导电，且利用电场效应来控制电流的三极管，称为场效应管，也称单极型三极管。,场效应管分类,结型场效应管,绝缘栅场效应管,特点,单极型器件(一种载流子导电)；,输入电阻高；,工艺简单、易集成、功耗小、体积
26、小、成本低。,1.4 场效应管,符号,1.4.1 结型场效应管,一、结构,N 沟道结型场效应管结构图,N型沟道,栅极,源极,漏极,在漏极和源极之间加上一个正向电压，N 型半导体中多数载流子电子可以导电。,导电沟道是 N 型的，称 N 沟道结型场效应管。,P 沟道场效应管,P 沟道结型场效应管结构图,P 沟道场效应管是在 P 型硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+)，导电沟道为 P 型，多数载流子为空穴。,二、工作原理,N 沟道结型场效应管用改变 UGS 大小来控制漏极 电流 ID 的。,*在栅极和源极之间加反向电压，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流 ID 减小
27、，反之，漏极 ID 电流将增加。,*耗尽层的宽度改变主要在沟道区。,1. 设UDS = 0 ，在栅源之间加负电源 VGG，改变 VGG 大小。观察耗尽层的变化。,UGS = 0 时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽,UGS 由零逐渐增大，耗尽层逐渐加宽，导电沟相应变窄。,当 UGS = UP，耗尽层合拢，导电沟被夹断，夹断电压 UP 为负值。,2. 在漏源极间加正向 VDD，使 UDS 0，在栅源间加负电源 VGG，观察 UGS 变化时耗尽层和漏极 ID 。,UGS = 0，UGD ，ID 较大。,UGS 0，UGD ，ID 较小。,注意：当 UDS 0 时，耗尽层呈现楔形。,(a),(b),UGS
28、 0,UGD = |UP|, ID更小, 预夹断,UGS UP ,UGD |UP|,ID 0,夹断,(1) 改变 UGS ，改变了 PN 结中电场，控制了 ID ，故称场效应管； (2)结型场效应管栅源之间加反向偏置电压，使 PN 反偏，栅极基本不取电流，因此，场效应管输入电阻很高。,(c),(d),2. 转移特性,1. 输出特性,当栅源之间的电压 UGS 不变时，漏极电流 ID 与漏源之间电压 UDS 的关系，即,结型场效应管转移特性曲线的近似公式：,三、特性曲线,恒流区,可变电阻区,输出特性也有三个区：可变电阻区、恒流区和击穿区。,1. 输出特性(N 沟道结型场效应管为例),输出特性,场效
29、应管的两组特性曲线之间互相联系，可根据输出特性用作图的方法得到相应的转移特性。,UDS = 常数,UDS = 15 V,结型场效应管栅极基本不取电流，其输入电阻很高，可达 107 以上。如希望得到更高的输入电阻，可采用绝缘栅场效应管。,在输出特性上用作图法求转移特性,2. 转移特性,转移特性,UGS = 0 ，ID 最大；UGS 愈负，ID 愈小；UGS = UP，ID 0。,两个重要参数,饱和漏极电流 IDSS(UGS = 0 时的 ID),夹断电压 UP (ID = 0 时的 UGS),1.4.2 绝缘栅型场效应管,由金属、氧化物和半导体制成。称为金属-氧化物-半导体场效应管，或简称 MO
30、S 场效应管。,特点：输入电阻可达 109 以上。,类型,N 沟道,P 沟道,增强型,耗尽型,增强型,耗尽型,UGS = 0 时漏源间存在导电沟道称耗尽型场效应管；,UGS = 0 时漏源间不存在导电沟道称增强型场效应管。,一、N 沟道增强型 MOS 场效应管,1. 结构,B,G,S,D,源极 S,漏极 D,衬底引线 B,栅极 G,MOS 管的符号,2. 工作原理,绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，以控制漏极电流 ID。,工作原理分析,(1)UGS = 0,漏源之间相当于两个背靠背的 PN 结，无论漏源之间加何种极性电压，总是不导
31、电。,(2) UDS = 0，0 UGS UT,P 型衬底中的电子被吸引靠近 SiO2 与空穴复合，产生由负离子组成的耗尽层。增大 UGS 耗尽层变宽。,VGG,(3) UDS = 0，UGS UT,由于吸引了足够多的电子，,会在耗尽层和 SiO2 之间形成可移动的表面电荷层 ,反型层、N 型导电沟道。 UGS 升高，N 沟道变宽。因为 UDS = 0 ，所以 ID = 0。,UT 为开始形成反型层所需的 UGS，称开启电压。,(4) UDS 对导电沟道的影响 (UGS UT),导电沟道呈现一个楔形。漏极形成电流 ID 。,b. UDS= UGS UT， UGD = UT,靠近漏极沟道达到临界
32、开启程度，出现预夹断。,c. UDS UGS UT， UGD UT,由于夹断区的沟道电阻很大，UDS 逐渐增大时，导电沟道两端电压基本不变，ID 因而基本不变。,a. UDS UT,UDS 对导电沟道的影响,(a) UGD UT,(b) UGD = UT,(c) UGD UT,3. 特性曲线,(a)转移特性,(b)输出特性,UGS UT ，ID = 0；,UGS UT，形成导电沟道，随着 UGS 的增加，ID 逐渐增大。,(当 UGS UT 时),三个区：可变电阻区、恒流区(或饱和区)、击穿区。,图 (a),图 (b),二、N 沟道耗尽型 MOS 场效应管,制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺
33、入正离子，这些正离子电场在 P 型衬底中“感应”负电荷，形成“反型层”。即使 UGS = 0 也会形成 N 型导电沟道。,+,+,UGS = 0，UDS 0，产生较大的漏极电流；,UGS 0，绝缘层中正离子感应的负电荷减少，导电沟道变窄，ID 减小；,UGS = - UP , 感应电荷被“耗尽”，ID 0。,UP 称为夹断电压,N 沟道耗尽型 MOS 管特性,工作条件： UDS 0； UGS 正、负、零均可。,各类场效应管的符号和特性曲线,场效应管的主要参数,一、直流参数,饱和漏极电流 IDSS,2. 夹断电压 UP,3. 开启电压 UT,4. 直流输入电阻 RGS,为耗尽型场效应管的一个重要
34、参数。,为增强型场效应管的一个重要参数。,为耗尽型场效应管的一个重要参数。,输入电阻很高。结型场效应管一般在 107 以上，绝缘栅场效应管更高，一般大于 109 。,二、交流参数,1. 低频跨导 gm,2. 极间电容,用以描述栅源之间的电压 UGS 对漏极电流 ID 的控制作用。,单位：ID 毫安(mA)；UGS 伏(V)；gm 毫西门子(mS),这是场效应管三个电极之间的等效电容，包括 CGS、CGD、CDS。 极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。一般为几个皮法。,三、极限参数,1. 漏极最大允许耗散功率 PDM,2. 漏源击穿电压 U(BR)DS,3. 栅源击穿电压U(BR)GS,由场效应管允许的温升决定。漏极耗散功率转化为热能使管子的温度升高。,当漏极电流 ID 急剧上升产生雪崩击穿时的 UDS 。,场效应管工作时，栅源间 PN 结处于反偏状态，若UGS U(BR)GS ，PN 将被击穿，这种击穿与电容击穿的情况类似，属于破坏性击穿。,1.4.4 场效应管的特点,1. 场效应管是电压控制元件；,2. 栅极几乎不取用电流，输入电阻非常高；,3. 一种极性的载流子导电，噪声小，受外界温度及辐射影响小；,4. 制造工艺简单，有利于大规模集成；,5. 存放管子应将栅源极短路，焊接时烙铁外壳应接地良好，防止漏电击穿管子；,6. 跨导较小，电压放大倍数一般比三极管低。,
