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第1章 半导体器件的特性1.1知识点归纳1.杂质半导体与PN 结在本征半导体中掺入不同杂质就形成N 型和P 型半导体。
半导体中有两种载流子，自由电子和空穴，载流子因浓度而产生的运动成为扩散运动，因电位差而产生的运动成为漂移运动。
在同一种本征半导体基片上制作两种杂质半导体，在它们的交界面上，上述两种运动达到动态平衡，就形成了PN 结。
其基本特性是单向导电性。
2.半导体二极管一个PN 结引出电极后就构成了二极管，加上正向偏压时形成扩散电流，电流与电压呈指数关系，加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小。
体现出单向导电性。
3晶体管晶体管具有电流放大作用，对发射极正向偏置集电极反向偏置时，从射区流到基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流B I ，而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流C I ，体现出B I 对C I 的控制，可将C I 视为B I 控制的电流源。
晶体管有放大、饱和、截止三个工作区域。
4.场效应管场效应管是电压控制器件，它通过栅-源电压的电场效应去控制漏极电流，因输入回路的PN 结处于反向偏置或输入端处于绝缘状态因此输入电阻远大于晶体管。
场效应管局又夹断区（即截止区）、横流区（即线性区）和可比阿安电阻区三个工作区域。
学完本章后应掌握：1.熟悉下列定义、概念和原理：自由电子与空穴，扩散与漂移，复合，空间电荷区，PN 结，耗尽层，导电沟道，二极管单向导电性，晶体管和场效应管的放大作用及三个工作区域。
2.掌握二极管、稳压管、晶体管，场效应管的外特性，主要参数的物理意义。
1.2习题与思考题详解1-1试简述PN 结的形成过程。
空间电荷压，阻挡层，耗尽层和势垒压等名称是根据什么特性提出来的。
答：PN 结的形成过程：当两块半导体结合在一起时，P 区的空穴浓度高于N 区，于是空穴将越过交界面由P 区向N 区扩散；同理，N 区的电子浓度高于P 区，电子越过交界面由N 区向P 区扩散。
多子由一区扩散到另一区时，形成另一区的少子并与该区的多子复合，因此，在交界面的一侧留下带负电荷的受主离子，另一侧留下带正电荷的施主离子。
1.5 限幅电路如图P1.5所示，设D 为理想二极管，输入电压v i 为正弦波，其振幅大于V R 。
试绘出输出电压v O 的波形。
解：(1)当v i <V R 时（V R >0），二极管D 导通，相当于短接，v O =v i ，输出为正弦波。
当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =V R ，被限幅在V R 值上。
分析结果是，本电路只输出小于V R 值的正弦波部分，大于V R 的正弦波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（a ）所示。
(2)当v i <V R （V R <0）时，二极管D 导通，相当于短接，v O =v i ，输出为正弦波（输出为负半周部分波形）。
当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =V R 。
分析结果是，本电路只输出小于V R 值的正弦波部分，大于V R 的正弦波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（b ）所示。
(3)当v i <V R （V R >0）时，二极管D 导通，相当于短路，v O =V R ，输出直流电压V R 。
当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =v i ，输出正弦波。
分析结果是，本电路只输出大于V R 值的正弦波部分，小于V R 的输出波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（c ）所示。
(4)当v i <V R （V R >0）时，二极管D 截止，相当于断路，v O =V R ，输出直流电压V R 。
当v i >V R 时，二极管D 导通，相当于短接，输出电压v O =v i ，输出正弦波。
分析结果是，本电路只输出大于V R 值的正弦波部分，小于V R 的输出波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（d ）所示。
1.6 双向限幅电路如图P1.6所示，设D 1、D 2为理想二极管，输入电压v i 为正弦波，其振幅大于V im =3V R 。
