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第一章半导体器件1.1半导体的特性1.2半导体二极管1.31.4双极型三极管(BJT)场效应三极管1.1半导体的特性1.导体：电阻率ρ<10-4Ω·cm的物质。
如铜、银、铝等金属材料。
2.绝缘体：电阻率ρ>109Ω·cm物质。
如橡胶、塑料等。
3.半导体：导电性能介于导体和半导体之间的物质。
大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗(Ge)。
硅原子结构最外层电子称价电子锗原子也是4 价元素(a)硅的原子结构图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。
(b)简化模型图1.1.1硅原子结构1.半导体中两种载流子带负电的自由电子带正电的空穴2.本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为电子-空穴对。
3.本征半导体中自由电子和空穴的浓度用ni和pi表示，显然ni=pi。
4.由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又不断的复合。
在一定的温度下，产生与复合运动会达到平衡，载流子的浓度就一定了。
5.载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。
1.1.2杂质半导体杂质半导体有两种N 型半导体P 型半导体一、N 型半导体在硅或锗的晶体中掺入少量的5价杂质元素，如磷、锑、砷等，即构成N型半导体(或称电子型半导体)。
常用的5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
本征半导体掺入5价元素后，原来晶体中的某些硅原子将被杂质原子代替。
杂质原子最外层有5个价电子，其中4个与硅构成共价键，多余一个电子只受自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
自由电子浓度远大于空穴的浓度，即n>>p。
电子称为多数载流子(简称多子)，空穴称为少数载流子(简称少子)。
3价杂质元素，如3价杂质原子称为空穴浓度多于电子p>>n。
空穴，电子为说明：1.掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；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。
五、课程的目的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。
1. 掌握基本概念、基本电路、基本分析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。
建立起系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识。
六、考查方法 1. 会看：定性分析 2. 会算：定量计算 } 考查分析问题的能力 3. 会选：电路形式、器件、参数考查解决问题的能力－－设计能力 4. 会调：仪器选用、测试方法、故障诊断、EDA 考查解决问题的能力－－实践能力综合应用所学知识的能力清华大学华成英 hchya@。
习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA ，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。
解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=这个很棒，好好看不错我们一台习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60Aμ40A μ20Aμ0Aμ0.9933.22安全工作区假设有两个三极管，已知第一个管子的，当该管的时，其I C1199β=110B I A μ=习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。
解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA ，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。
解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80A μ60Aμ40A μ20Aμ0Aμ0.9933.22安全工作区假设有两个三极管，已知第一个管子的，当该管的时，其I C1199β=110B I A μ=习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。
解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8C BO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
