三种管子的工作原理、符号、结构、电流电压方程、电导、跨导、频率然后还有集边效应，二次击穿双极型晶体管：发射极电流集边效应：（1）定义：由于p-n 结电流与结电压的指数关系，发射结偏压越高，发射极边缘处的电流较中间部位的电流越大（2）原因：基区体电阻的存在引起横向压降所造成的（3）影响：增大了发射结边缘处的电流密度，使之更容易产生大注入效应或有效基区扩展效应，同时使发射结面积不能充分利用（4）限制：限制发射区宽度，定义发射极中心到边缘处的横向压降为kT /q 时所对应的发射极条宽为发射极有效宽度，记为2S eff 。

S eff 称为有效半宽度。

发射极有效长度 ：（1）定义：沿极条长度方向，电极端部至根部之间压降为kT/q 时所对应的发射极长度称为发射极有效长度（2）作用：类似于基极电阻自偏压效应，但沿Z 方向，作用在结的发射区侧二次击穿和安全工作区：（1）现象：当晶体管集电结反偏增加到一定值时，发生雪崩击穿，电流急剧上升。

当集电结反偏继续升高，电流I c 增大到某—值后,cb 结上压降突然降低而I c 却继续上升，即出现负阻效应。

（2）分类：基极正偏二次击穿（I b >0）、零偏二次击穿和（I b =0）、反偏二次击穿（I b <0）。

（3）过程：①在击穿或转折电压下产生电流不稳定性；②从高电压区转至低电压区，即结上电压崩落，该击穿点的电阻急剧下降；③低压大电流范围：此时半导体处于高温下，击穿点附近的半导体是本征型的；④电流继续增大，击穿点熔化，造成永久性损坏。

（4）指标：在二次击穿触发时间t d 时间内，消耗在晶体管中的能量 ⎰=dt SB IVdt E 0称为二次击穿触发能量（二次击穿耐量）。

晶体管的E SB （二次击穿触发功率P SB )越大，其抗二次击穿能力越强。

（5）改善措施：1、电流集中二次击穿①由于晶体管内部出现电流局部集中，形成“过热点”，导致该处发生局部热击穿。

②导致电流局部集中的原因：1.大电流下I e的高度集边。

2.原材料或工艺过程造成的缺陷和不均匀性。

在缺陷处杂质扩散快，造成结不平坦、基区宽度W b不均匀等。

3.发射极条、基极条间由于光刻、制版等原因造成各部位尺寸不均匀而引起的电位分配不均匀。

4.总的I E在各小单元发射区上分配不均匀，边缘处散热能力强，中心处散热能力差，造成中心部位T j较高，故二次击穿后熔融点多在中心部位。

5.由于烧结不良形成空洞而造成的局部热阻过大，使该处结温升高，电流增大。

6.晶体管的结面积越大，存在不均匀性的危险也越大，越易发生二次击穿。

③改善及预防措施：1. 降低r b，以改善发射极电流集边效应;2. 提高材料及工艺水平，尽可能消除不均勾性。

3. 改善管芯与底座间的散热均匀性，消除出于接触不良而形成的“过热点”。

4. 采用发射极镇流电阻。

2、雪崩注入二次击穿①由集电结内的电场分布及雪崩倍增区随I c变化，倍增多子反向注入势垒区而引起②改善及预防措施：1. 增加外延层厚度，使W c≥BV ceo/E M。

但这会使集电区串联电阻r cs增大，影响其输出功率。

2. 采用双层集电区结构增大外延层掺杂浓度，以增大雪崩二次击穿临界电流密度J co。

3. 采用钳位二极管。

镇流电阻R E可以防止正偏二次击穿，钳位二极管D可以防止反偏二次击穿。

（6）安全工作区：1、定义：晶体管能够安全工作的范围。

一般用SOAR或SOA表示。

由最大集电极电流I CM、雪崩击穿电压BV CEO、最大耗散功率P CM及二次击穿触发功率P SB参数包围而成。

2、拓展方法：脉冲工作条件拓宽了晶体管的安全工作区，且随脉宽减小而扩大。

①脉冲信号的占空比越大，P SB越小，占空比＜5％时就不易损坏。

②固定占空比时，脉冲宽度越窄，P SB越大。

而当脉宽＜100ms后，安全工作区已不再受二次击穿功率P SB的限制。

当脉宽＞ls时，其测量结果与直流情况无异。

结型场效应晶体管：一、工作原理：通过改变垂直于导电沟道的电场强度（栅极电压）来控制沟道的导电能力，从而调制通过沟道的电流。

由于场效应晶体管的工作电流仅由多数载流子输运，故又称之为“单极型场效应晶体管”二、符号： 三、结构：（S —源极、G —栅极、D —漏极）四、分类：(1)结型栅场效应晶体管(缩写JFET 、体内场效应器件)(2)肖特基栅场效应晶体管——金属-半导体场效应晶体管(缩写MESFET 、体内场效应器件)(3)绝缘栅场效应晶体管(缩写IGFET 、表面场效应器件)(4)薄膜场效应晶体管(缩写TFT 、表面场效应器件)五、特点：(1)体积小，重量轻(2)FET 是一种通过输入电压的改变控制输出电流的电压控制器件。

(3)FET 的直流输入阻抗很高，一般可达109—1015Ω(4)FET 类型多、偏置电压的极性灵活、动态范围大、其各级间可以采用直接耦合的形式。

(5)噪声低，特别适合于要求高灵敏度、低噪声的场合。

(6)热稳定性好。

(7)抗辐射能力强。

(8)相对于双极晶体管，制作工序少、工艺简单，有利于提高产品合格率、降低成本。

六、特性(1)直流特性①JFET 沟道夹断前的电流-电压方程②饱和区电流-电压方程③夹断电压V P0：沟道厚度因栅p +-n 结耗尽层厚度扩展而变薄，当栅结上的外加反向偏压V GS 使p +-n 结耗尽层厚度等于沟道厚度一半(h =a )时，整个沟道被夹断，此时的V称为JFET 的夹断电压V p0=V D -V p 表示整个沟道由栅源电压夹断时，栅p-n 结上的电压降⑤最大饱和漏极电流I DSSV GS =V D 时的漏极电流，又称最大漏源饱和电流。

减小沟道电阻率，增大JFET 的最大饱和漏极电流。

通过控制a 准确控制I DDS 。

⑥栅源击穿电压BV GSWx a N q L A L R D n )(20-⋅==μρ平衡态沟道电阻表示栅源之间所能承受的栅p-n 结最大反向电压。

V DS =0时，此电压决定于n 型沟道区杂质浓度。

V DS >0时，漏端n 区电位的升高使该处p-n 结实际承受的反向电压增大，所以实测的BV值还与V 有关。

⑦漏源击穿电压BV DS 表示在沟道夹断条件下，漏源间所能承受的最大电压。

输出功率P o⑧输出功率P 0P o 正比于器件所能容许的最大漏极电流I Dmax 和器件所能承受的最高漏源峰值电压(BV DS -V Dsat )，其中I Dmax ≠I Dss(2)交流小信号参数DS2.特性：饱和区跨导随栅压幅度减小而增大，V GS =V D 时达到最大值G 0。

跨导的单位是西门子S(1S ＝1A/V)。

器件的跨导与沟道的宽长比W /L 成正比。

由于存在着沟道长度调制效应，所以 L 不能无限制地减小以得到好的饱和特性。

通常采用多个单元器件并联扩大沟道宽度的方法增大器件的跨导。

跨导随栅电压V GS 和漏电压V DS 而变化，当V GS =0，V DS =V Dsat 时，跨导达最大值。

②漏极电导g D③高场迁移率的影响：1.迁移率随场强上升而减小，导致漏极电流和跨导相对肖克莱模型减小，并随沟道场强而变化；2.载流子达到极限漂移速度，使得漏极电流在沟道漏端夹断之前饱和，跨导趋于常数；3.沟道漏端形成静电偶极层，承受漏极电流饱和后增加的漏极电压，并使沟道漏端不能夹断。

(3)频率特性参数：①载流子渡越时间截止频率 f 0 由载流子从源端到漏端所需的渡越时间所限定的频率极限。

②特征频率f T1时所对应的频率。

③最高振荡频率f M共源组态下，本征管在输入、输出端均共轭匹配，且输出对输入的反馈近似为零，功率增益为1时的极限频率。

(4)功率特性参数：①最大输出功率P MV DS L 为沟道夹断时漏源间允许施加的最大电压； V K 或V KF 为拐点电压； I F 为最大输出电流；R lm 为获得最大输出功率的负载电阻。

dS gs T M g R R f f )(21+=②最大输出电流I F是沟道源端栅结空间电荷区消失时通过沟道的漏极电流。

为栅结正偏电压值大小等于栅结内建电势差V D时的理论极限值。

③漏源击穿电压BV DS1.定义：硅中、高频JFET的BV DS主要由栅空间电荷区的雪崩击穿电压决定。

2.产生原因：漏接触电极附近的电场过强；栅电极边缘处电场过强。

MOS型场效应晶体管：一、工作原理：表面场效应——当V GS =0V 时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D 、S 之间加上电压不会在D 、S 间形成电流。

当栅极加有电压0＜V GS ＜V T 时，通过栅极和衬底间的电容作用，将靠近栅极下方的P 型半导体中的空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层。

耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，不足以形成沟道，将漏极和源极沟通，所以不足以形成漏极电流I D 。

二、结构 三、分类：四、特性(1)阈值电压①定义：阈值电压V T 是栅极下面的半导体表面呈现强反型，从而出现导电沟道时所加的栅源电压。

栅源电压的作用： 1.抵消金-半之间接触电势差2.补偿氧化层中电荷 3.建立耗尽层电荷（感应结）4.提供反型的2倍费米势②影响因素：1.偏置电压的影响V DS 、V BS2.栅电容C oxC ox 越大，单位电压的变化引起的电荷变化越大（阈值电压越小）制作薄而致密的优质氧化层，可在一定程度上提高C ox选用高介电常数材料并用SiO 2过渡以减少界面态3.功函数差Φms4.衬底杂质浓度的影响5.氧化膜中电荷的影响i A F F ox F A ox F ox B s ox B T n N q kT qN t C Q V C Q V ln 2]4[20210max max =+-=+-=+-=φφεεφεεφ其中（理想型）。