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二极管,三极管,MOS管,晶体管联系,区别_电子元器件    *


二极管、三极管、场效应管都是半导体器件,在电子电路中担任着十分重要的作用,现在我来和朋友们聊聊它们之间的联系和区别吧。

场效应管(MOS管)

我先说说MOS(场效应管)管,MOS管在半导体基片的两侧也是有两个PN结。从P型(或者N型)半导体上面引出一个电极并将这个电极连接起来作为MOS管的栅极(G)。然后在基片的两端再引出两个电极分别称为源极(S)和漏极(D)。如下图所表示的那样。从图中我们可以知道,栅极(G)和源极(S)和漏极(D)是不导电的,所以我们给它起个名字就叫绝缘栅型场效应管,这个器件的名字就是这样的来的。


金属氧化物半导体场效应晶体管。场效应晶体管厂家

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单结晶体管的主要参数与极性的判断


1.单结晶体管的主要参数


(1)基极间电阻Rbb(即Rb1+Rb2)。其定义为发射极开路时,基极b1、b2之间的电阻,一般为(5~10)KΩ,其数值随温度上升而增大,不同型号的管阻值有较大的差异。


(2)分压比η。η=Rb1/(Rb1+Rb2),由管子内部结构决定的常数,一般为0.3--0.85。


(3)eb1间反向电压Vcb1。在b2开路时,在额定反向电压Vcb2下,基极b1与发射极e之间的反向耐压。


(4)反向电流Ieo。在b1开路时,在额定反向电压Vcb2下,eb2间的反向电流。


(5)发射极饱和压降Veo。在比较大发射极额定电流时,eb1间的压降。


(6)峰点电流Ip:单结晶体管刚开始导通时,发射极电压为峰点电压时的发射极电流。


芜湖场效应晶体管三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止,这就是三极管的开关作用(开关特性)。

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晶体管的结构及类型用不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就构成了晶体管。结构如图(a)所示,位于中间的P区称为基区,它很薄且杂质浓度很低;位于上层的N区是发射区,掺杂浓度很高;位于下层的N区是集电区,面积很大;它们分别引出电极为基极b, 发射极e和集电极c。

晶体管的电流放大作用

如下图所示为基本放大电路,为输入电压信号,它接入基极-发射极回路,称为输入回路;放大后的信号在集电极-发射极回路,称为输出回路。由于发射极是两个回路的公共端,故称该电路为共射放大电路。

晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏且集电结反向偏置,所以输入回路加的基极电源和输出回路加的集电极电源

晶体管基极-发射极间的二极管


对于三极管的理解,可能有同学还不是很理解,下面就用生活中一个很常见的实物类比,这里以NPN型三极管为例进行说明,PNP型三极管类似,只是方向不同而已,结论都适用。


三极管就如同日常使用的水龙头,如下图5所示,三极管的集电极C可以看做水龙头的进水口;发射极E可以看做可以看做水龙头的出水口,基极B可以看做水龙头的开关。


类比三极管的水龙头


在使用水龙头时,转动开关B,当向右转动时,水流会慢慢增大,向右转到比较大位置时,水流比较大,此时开关B无法再向右旋转,即对应三极管的饱和模式;



储器件的晶体管累积量的增长远远超过非存储器件!

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单结晶体管电路特性

在上面的等效电路中,单结晶体管两个基极之间的电阻称作“基极电阻”,基极电阻的阻值等于***基极与发射极之间的电阻RB1和第二基极与发射极之间的电阻RB2值之和。其中,RB1的阻值随着发射极E的电流变化而变化,而RB2的阻值不受发射极电流的影响。


在两个基极之间施加一定的电压VBB,则A点电压VA=[RB1/(RB1+RB2)]VBB=(RB1/RBB)VBB=ηVBB;其中η成为分压比,其数值根据不同型号的晶体管一般在0.5到0.9之间。


当发射极电压VE>ηVBB时,发射结处于反偏状态,此时晶体管截止;

当发射极电压VE<ηVBB+二极管管压降VD时,PN结处于正向导通状态,RB1的阻值迅速减小,VE会随之下降,此时晶体管出现负阻特性,晶体管由截止进入负阻特性的临界点称为“峰点”;

随着发射极E电流的上升,发射极电压VE会不断下降,当下降到一个点之后便不再下降,这个点称为“谷点”;

单结晶体管的型号命名方式


三极管工作必要条件是(a)在B极和E极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V.mos晶体管品牌企业

单结晶体管因为具有两个基极,故单结晶体管又称为双基极晶体管。场效应晶体管厂家


可以说,在晶圆制造中,直径 30 厘米的圆形硅晶薄片穿梭在各种极端精密的加工设备之间,由它们在硅片表面制作出只有发丝直径千分之一的沟槽或电路。热处理、光刻、刻蚀、清洗、沉积……每块晶圆要昼夜无休地被连续加工两个月,经过成百上千道工序,**终集成了海量的微小电子器件,经切割、封装,成为信息社会的基石——芯片。


这是一个 Top-down View 的 SEM 照片,可以非常清晰的看见 CPU 内部的层状结构,越往下线宽越窄,越靠近器件层。


这是 CPU 的截面视图,可以清晰地看到层状的 CPU 结构,由上到下有大约 10 层,其中**下层为器件层,即是 MOSFET 晶体管。


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