模电第一章常用半导体器件ppt课件.ppt

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1、※电子技术的发展※模拟信号与模拟电路※模拟电子技术基础课的特点※如何学习这门课程※课程的目的※本课程的主要内容所谓电子技术，简单地说就是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。一、电子技术的发展电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展上：1947年贝尔实验室制成第一只晶体管1958年集成电路1969年大规模集成电路1975年超大规模集成电路第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！二、模拟信号与模拟

2、电路1.电子电路中信号的分类数字信号：离散性模拟信号：连续性。大多数物理量为模拟信号。2.模拟电路模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。最基本的处理是对信号的放大，有功能和性能各异的放大电路，其它模拟电路多以放大电路为基础。放大的本质：能量的控制有源元件：能控制能量的元件，如：晶体管，场效应管。“1”的电压当量“1”的倍数介于K与K+1之间时需根据阈值确定为K或K+1任何瞬间的任何值均是有意义的三、模拟电子技术基础课的特点1、工程性实际工程需要证明其可行性。强调定性分析。实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存在一定的误差范围的。定量分析为“估算”。近似分析要

3、“合理”。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。电子电路归根结底是电路。不同条件下构造不同模型。2.实践性常用电子仪器的使用方法电子电路的测试方法故障的判断与排除方法EDA软件的应用方法四、如何学习这门课程1.掌握基本概念、基本电路和基本分析方法基本概念：概念是不变的，应用是灵活的，“万变不离其宗”。基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种多样的。基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法，因而有不同的分析方法。2.注意定性分析和近似分析的重要性3.学会辩证、全面地分析电子电路中的问题根据需求，最适用的电路才是最好的电路。要研究利弊关系，通常“有一利必有一

4、弊”。4.注意电路中常用定理在电子电路中的应用五、学习这门课程的目的1.掌握基本概念、基本电路、基本方法和基本实验技能。2.具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，以及将所学知识用于本专业的能力。本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。注重培养系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识，学习科学的思维方法。提倡快乐学习！1.半导体器件：模电数电的公共部分。2.放大电路：由半导体器件组成，用于将微弱的信号放大。3.频率特性：

5、模拟电路对低、中、高频率的电路体现出不同的特性。4.集成运放：模拟集成电路、第一级差放、末级功放。5.负反馈：内容较多，单列。6.集成运放构成的电路：运算电路、有源滤波器、电压比较器等。7.波形发生电路8.直流电源六、本课程的主要内容第一章半导体器件各种半导体器件（半导体二极管、稳压二极管、双极型三极管和场效应管等）是构成各种电子电路——数字电路与模拟电路、分立电路和集成电路的基础。本章主要介绍常用半导体器件的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。§1半导体基本知识§2PN结的形成及特性§3半导体二极管§4半导体三极管§1半导体基本知识导体：绝缘体：半导体：导电能

6、力强，电阻率<10-4·cm。如铜、银、铝等金属材料。几乎不导电，电阻率>109·cm。如橡胶、塑料等。导电性能介于导体和半导体之间，其电阻率在10-3～10-9·cm之间。基本概念：半导体导电性能是由其原子结构决定的。大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)、锗(Ge)和砷化镓（GaAs）。＋14284Si＋3228184Ge+4简化模型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。一、本征半导体本征半导体是化学成分纯净的、具有晶体结构的半导体，制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，俗称“九个9”。价电子共价键当

7、温度T=0K时，半导体不导电，如同绝缘体。一、本征半导体1.电子和空穴的概念若T，将有少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子（热激发或本征激发），在原来的共价键中留下一个空位，成为空穴。空穴可看成带正电的载流子。自由电子空穴载流子：运载电荷的粒子。自由电子（带负电）空穴（带正电）复合一、本征半导体1.电子和空穴的概念若T，将有少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子（热激发或本征激发），在原来的共价键中留下一个空位，成为空穴。自由电子空穴复合2.空穴的移动自由电子定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可以形成空穴电流，它们的方向相反。只不过空穴的运动是靠相邻

8、共价键中的价电子依次填充