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模拟电子技术(第三版)江晓安版 第一章ppt
多数载流子
P型半导体主要靠空穴导电, 掺入杂质越多,空穴浓度越高, 导电性越强。
多子:空穴 少子:自主要靠空穴导电
讨论:在杂质半导体中,温度变 化时,载流子的数目变化吗?少 子与多子变化的数目相同吗?少 子与多子浓度的变化相同吗?
说明:
本征激发产生
受温度的影响很小
四、难点:1.器件非线性、交直流共存… 2.“近似”处理(突出主要矛盾,简化实际问题) 3.概念多、电路多、分析方法多
五、分析方法 1.电路课程:严密推导、精确计算 模电课程:近似处理,有时图解 (1)问题复杂,未知参数多 (2)器件分散性 (3)寄生电容、引线电感 (4)RC标称值与实际误差
掌握“近似”的方法 (不片面强调“精确”) (困难且不 2.实非用线) 性器件在一定条件下线性使用(注意其条件)。
一、课程的性质和任务 性质:入门性质的专业基础课(考研课、学位课) 任务: 学习电子元器件种类、结构、参数、原理 学习基本电路工作原理、分析方法、指标计算
熟悉常用电子仪器的原理、使用及电路的测试 方法 二、先修课:物理、高数、电路... 后续课:高频、数电…
三、课程特点:1、工程性:近似计算
2、实践性:电路测试、故障判断和排除、仿真
1.1.1 本征半导体
1. 什么是半导体?什么是本征半导体?
半导体--导电性介于导体与绝缘体之间的物质。 导体--最外层电子在外电场作用下容易产生定向移动,
多为低价金属元素,如铁、铝、铜等。 绝缘体--原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,很
难导电。如惰性气体、橡胶、陶瓷等。 半导体--最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体
(a. 正电、 b. 负电、 c.电中性)
1.2 PN结
解决问题的能力--设计能力 4. 会调:仪器选用、测试方法、故障诊断、仿真
解决问题的能力--实践能力
综合应用所学知识的能力
七、几点忠告 1.规范化的工程师的基本训练(文字标识、符号、实验)
2.不缺课,认真听,积极提问,会做笔记;
3.互相学习,多学多问,及时反馈意见;
4.认真作业(不应付,不乱抄),按时作业(跟上进度),自查 自纠;
3.掌握器件外特性和使用方法,不过分追究内部机理。
4.重视实践环节(实验)。
归纳12个字: 定性分析—电路识图、判断作用、波形失真、是否自激 定量估算—2~3位有效位 实验调整—通过调整达到指标要求
六、本课程的能力要求
1. 会看:定性分析 分析问题的能力
2. 会算:定量估算 3. 会选:电路形式、器件、参数
解题要求: (1)抄题、抄图(描图); (2)各电压、电流要标明位置、方向、极性; (3)按公式——代数——结果(含单位)三步骤完成。
八、考核方法 九、本课程不作要求的内容
电子技术的发展 从电子管→半导体管→集成电路
1904年 电子管问世
1947年 晶体管诞生
1958年集成电 路研制成功
1958年只有4个晶体管 1997年一芯片中有40亿个晶体管
之间。是四价元素,如硅(Si)、锗(Ge)。 本征半导体--纯净的晶体结构的半导体。
无杂质 稳定的结构
2. 本征半导体的结构
共价键
由于热运动,具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚
而成为自由电子
自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴
自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 动态平衡
一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
1.1.2 杂质半导体
1. N型半导体
5
多子:自由电子 少子:空穴 导电特点: nn>>pn
多数载流子
空穴比未加杂质时的数目 多了?少了?为什么?
杂质半导体主要靠多数载 流子导电。掺入杂质越多, 多子浓度越高,导电性越强, 实现导电性可控。
磷(P)
N型半导体主要靠自由电子导电
2. P型半导体
3
硼(B)
1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子的浓度;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。
N 型半导体
P 型半导体
1. 在杂质半导体中多子的数量与 a (a. 掺杂浓度、b.温度)有关。
巴因所做的超导研究于1972年 第二次获得诺贝尔物理学奖。
第一个集成电路及其发明者 ( Jack Kilby from TI )
1958年9月12日,在德州仪器公司 的实验室,实现了把电子器件集成在 一块半导体材料上的构想。42年后, 于2000年获诺贝尔物理学奖。
第一章 半导体器件
1.1 半导体基础知识
3. 本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时,带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电, 且运动方向相反。由于载流子数 目很少,故导电性很差。 温度升高,热运动加剧,载 流子浓度增大,导电性增强。 热力学温度0K时不导电。
两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体?
电子管、晶体管、集成电路比较
值得纪念的几位科学家!
第一只晶体管的发明者
(by John Bardeen , William Schockley and Walter Brattain in Bell Lab) 贝尔实验室三名科学家在1947 年11月底发明了晶体管,1956年因 此获得诺贝尔物理学奖。
模拟电子技术基础
教材:《模拟电子技术》(第三版) 作者:江晓安 西电出版社
专业基础课课程体系
专业基础课
专业课
模电(低频电子线路) 高频电子线路等
电路 数电 (计算机硬件)
微机原理、单片机等 数字信号处理
信号与系统
学位课
语音信号处理 图像信号处理等
考研课—电子技术(模电、数电)、信号与系统
概述: 模拟电子技术基础
2. 在杂质半导体中少子的数量与 b (a. 掺杂浓度、b.温度)有关。
3. 当温度升高时,少子的数量 c (a. 减少、b. 不变、c. 增多)。
4. 在外加电压的作用下,P 型半导体中的电流
主要是 b ,N 型半导体中的电流主要是 a 。
(a. 电子电流、b.空穴电流)
5. N型半导体对外显 c 。