2.4.6半導體分立器件常用半導體及其分類常用半導體及其分類分立半導體器件從20世紀50年代問世，發揮了重大的作用。但是集成電路的廣泛使用，在不少場合取代了分立元件。可是分立元件仍有它的用武之地。常用半導體及其分類類別半導體二極管雙極性三極管晶閘管場效應管二極管的種類：按照材料分：鍺二極管硅二極管砷化鎵二極管二極管的種類：按照結構分：點接觸二極管面接觸二極管

二極管的種類：按用途分 穩壓二極管 變容二極管 發光二極管 光電二極管硅二極管（低漏電）鍺二極管點接觸鍺二極管

變容二極管穩壓二極管發光二極管發光二極管光電二極管貼片二極管激光二極管二極管的一般符號

發光二極管

穩壓二極管

光電二極管

變容二極管

隧道二極管

溫度效應二極管

to

雙向擊穿二極管

磁敏二極管

體效應二極管

雙向二極管

交流開關二極管二極管的符號二極管的命名方式第一部分數字字母字母(漢拼)數字字母(漢拼)

電極數材料和極性器件類型序號規格號2—二極管第二部分第三部分A—鍺材料N型B—鍺材料P型C—硅材料N型D—硅材料P型P—普通管W—穩壓管Z—整流管K—開關管U—光電管第四部分第五部分例：

2CP2AP2CZ2CW

普通硅二極管普通鍺二極管硅整流二極管硅穩壓二極管三、半導體二極管的幾個主要參數簡介

1.最大整流電流IF

2.反向擊穿電壓VBR

3.反向電流IR

半導體二極管的幾個主要參數簡介

1.最大整流電流IFM管子長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。

2.反向擊穿電壓VBR指管子反向擊穿時的電壓值

3.反向電流IR(sat)管子未擊穿時的反向直流電流

IR(sat)的數值愈小，管子的單向導電性能愈好。過度

2.反向擊穿電壓VBR

1.最大整流電流IFM

3.反向電流IR(sat)

半導體二極管的幾個主要參數簡介4.極間電容

2.反向擊穿電壓VBR

3.反向電流IR(sat)

4.最高工作頻率fM二極管具有單向導電性的最高工作頻率。

1.最大整流電流IFM

fM的數值主要由管子的極間電容的大小決定。二極管極間電容的形成可參考康華光編《電子技術基礎》模擬部分(第四版)有關章節。

半導體二極管的幾個主要參數簡介考慮極間電容的等效電路考慮了極間電容后,二極管的等效電路如右圖所示。rC

PN結電阻,正向偏置時為正向電阻,反向偏置時為反向電阻。

PN結的極間電容很顯然,若C較大而電路的工作頻率又較高,由電容器的特性知二極管將失去單向導電性的功能。

2.反向擊穿電壓VBR

1.最大整流電流IFM

3.反向電流IR(sat)

4.最高工作頻率fM

半導體二極管的幾個主要參數簡介二極管的管腳判斷1、目測法2、測量法1.目測判別極性觸絲半導體片三、二極管的測量

1、測量原理二極管在使用時必須先判別其性能的優劣，然后判別“+”、“－”極引腳，在接入電路時二極管引腳的極性是不能接反的。二極管的測量

1、測量原理所謂正向連接，即電源的“+”極通過限流電阻與二極管的“+”極連接，電源的“－”極與二極管的“－”連接；反向連接剛好和正向連接相反.二極管是一種工作在正向導通(即正向電阻小)反向截止(反向電阻大)的元器件，這兩個電阻數值相差越大，表明二極管的質量越好。測量二極管即應用此原理。2、測量方法

表筆的連接二極管在使用時必須先判別其性能的優劣，然后判別“+”、“－”極引腳，在接入電路時二極管引腳的極性是不能接反的。二極管的測量

2、測量方法

(2)把紅表筆和黑表筆分別與二極管的兩引腳連接，觀察其阻值并記下；然后把兩表筆對調再與二極管兩引腳連接，再次觀察并記錄下阻值.

(1)把萬用表打至電阻檔(

檔)并調到1k的量程上；數字式萬用表1k紅表筆黑表筆11100.001100.00表筆的連接二極管在使用時必須先判別其性能的優劣，然后判別“+”、“－”極引腳，在接入電路時二極管引腳的極性是不能接反的。二極管的測量

2、測量方法

(1)把萬用表打至電阻檔(

檔)并調到1k的量程上；數字式萬用表1k11100.000050.00

(2)把紅表筆和黑表筆分別與二極管的兩引腳連接，觀察其阻值并記下；然后把兩表筆對調再與二極管兩引腳連接，再次觀察并記錄下阻值.表筆的連接二極管在使用時必須先判別其性能的優劣，然后判別“+”、“－”極引腳，在接入電路時二極管引腳的極性是不能接反的。二極管的測量

2、測量方法數字式萬用表1k0000.001100.000050.00

(3)質量判別:測得阻值大的越大，阻值小的越小，表示管子質量好;若兩值相差不大(都很小或都很大),則表示管子有問題，不能使用;

(4)極性判別：測得阻值小時，黑筆所接二極管的那端引腳是二極管的“+”極，紅筆所接二極管的那端引腳是二極管的“－”極.+－注意:萬用表的黑筆其實是接表內電池的“+”極，而紅筆是接表內電池的“－”極,這一點很多同學會搞錯的。+－注意:用指針式萬用表測量方法完全相同。注意：測量時不要用手指捏著管腳和筆，這樣人體的電阻就相當于與二極管并聯，會影響測量的準確度。二極管測量結束頁二極管在使用時必須先判別其性能的優劣，然后判別“+”、“－”極引腳，在接入電路時二極管引腳的極性是不能接反的。二極管的測量

2、測量方法數字式萬用表1k0000.001100.000050.00

(3)質量判別:測得阻值大的越大，阻值小的越小，表示管子質量好;若兩值相差不大(都很小或都很大),則表示管子有問題，不能使用;

(4)極性判別：測得阻值小時，黑筆所接二極管的那端引腳是二極管的“+”極，紅筆所接二極管的那端引腳是二極管的“－”極.+－注意:萬用表的黑筆其實是接表內電池的“+”極，而紅筆是接表內電池的“－”極,這一點很多同學會搞錯的。+－注意:用指針式萬用表測量方法完全相同。注意：測量時不要用手指捏著管腳和筆，這樣人體的電阻就相當于與二極管并聯，會影響測量的準確度。三極管三極管的常用主要參數三

極

管三極管的特性三極管的檢測半導體器件的命名方式三極管的外型

半導體三極管

一、三極管基本結構BECNNP基極發射極集電極NPN型PNP集電極基極發射極BCEPNP型BECNNP基極發射極集電極基區：較薄，摻雜濃度低集電區：面積較大發射區：摻雜濃度較高半導體器件的命名方式第一部分數字字母字母(漢拼)數字字母(漢拼)電極數材料和極性器件類型序號規格號2—二極管3—

三極管第二部分第三部分A—鍺材料N型B—鍺材料P型C—硅材料N型D—硅材料P型A—鍺材料PNPB—鍺材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPNP—普通管W—穩壓管K—開關管Z—整流管U—光電管X—低頻小功率管G—高頻小功率管D—低頻大功率管A—高頻大功率管第四部分第五部分例：

3AX313DG12B3DD6PNP低頻小功率鍺三極管NPN高頻小功率硅三極管NPN低頻大功率硅三極管

3CG

3AD3DK

PNP高頻小功率硅三極管PNP低頻大功率鍺三極管NPN硅開關三極管三極管的識別和檢測1.三極管極性的判別2.三極管性能的檢測(2)用指針式萬用表判別極性(1)

用萬用表的hFE擋檢測

值(2)用晶體管圖示儀或直流參數測試表檢測

(略)(1)目測判別極性(3)用指針式萬用表檢測穿透電流的檢測反向擊穿電壓的檢測放大能力的檢測目測判別三極管極性EBCECBEBCBECEBC

用指針式萬用表判斷三極管極性紅表筆是(表內電源)負極黑表筆是(表內電源)正極基極B的判斷：當黑（紅）表筆接觸某一極，紅（黑）表筆分別接觸另兩個極時，萬用表指示為低阻，則該極為基極，該管為NPN（PNP）。在R100或

R1k

擋測量測量時手不要接觸引腳C、E極的判斷：基極確定后，比較B與另外兩個極間的正向電阻，較大者為發射極E，較小者為集電極C。用萬用表的

hFE擋檢測

值1.若有ADJ擋，先置于ADJ擋進行調零。撥到hFE擋。將被測晶體管的C、B、E三個引腳分別插入相應的插孔中（TO-3封裝的大功率管，可將其3個電極接出3根引線，再插入插孔）。從表頭或顯示屏讀出該管的電流放大系數

。三極管放大能力的檢測1k硅管：100k

鍺管：20k

01k硅管：100k

鍺管：20k

0PNPNPN指針偏轉角度越大，則放大能力越強用萬用表檢測穿透電流ICEO通過測量C、E間的電阻來估計穿透電流

ICEO的大小。一般情況下，中、小功率鍺管C、E間的電阻>10k

；大功率鍺管C、E間的電阻>1.5k

；硅管C、E間的電阻>100k

（在R

10k

擋測量）。1k

01k

0檢測反向擊穿電壓U(BR)CEO反向擊穿電壓低于50V的晶體管,可按圖示電路檢測。39k

5.1k

LED10~50VAB2SA1015增大電源電壓，當發光二極管LED亮時，A、B之間的電壓即為晶體管的反向擊穿電壓。39k

5.1k

LED10~50VAB2SA1015三極管的特性iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321uBE/ViB/

AO輸入特性輸出特性三極管的參數1.常用國產高頻小功率晶體管的主要參數部分進口高頻小功率晶體管的主要參數2.部分國產高頻中、大功率晶體管的主要參數部分進口高頻中、大功率晶體管的主要參數3.部分國產低頻小功率晶體管的主要參數部分進口中、低頻小功率晶體管的主要參數5.常用國產低頻大功率晶體管的主要參數6.常用國產小功率開關晶體管的主要參數7.部分高反壓大功率開關晶體管的主要參數及封裝形式部分進口中、低頻大功率晶體管的主要參數8.常用大功率互補對管的主要參數常用中、小功率互補對管及其主要參數網上查詢http://http://http://http://http：//部分三極管的外型場效應管概述場效應管是另一種具有正向受控作用的半導體器件。它體積小、工藝簡單，器件特性便于控制，是目前制造大規模集成電路的主要有源器件。場效應管與三極管主要區別：場效應管輸入電阻遠大于三極管輸入電阻。場效應管是單極型器件（三極管是雙極型器件）。場效應管分類：MOS場效應管結型場效應管3.1MOS場效應管P溝道（PMOS）

N溝道（NMOS）

P溝道（PMOS）

N溝道（NMOS）

MOSFET增強型（EMOS）

耗盡型（DMOS）

N溝道MOS管與P溝道MOS管工作原理相似，不同之處僅在于它們形成電流的載流子性質不同，因此導致加在各極上的電壓極性相反。N+N+P+P+PUSGD3.1.1增強型MOS場效應管

N溝道EMOSFET結構示意圖源極漏極襯底極

SiO2絕緣層金屬柵極P型硅襯底SGUD電路符號l溝道長度W溝道寬度場效應管晶閘管半控器件—晶閘管1956年美國貝爾實驗室發明了晶閘管。1957年美國通用電氣公司開發出第一只晶閘管產品。1958年商業化。開辟了電力電子技術迅速發展和廣泛應用的嶄新時代。20世紀80年代以來，開始被全控型器件取代。能承受的電壓和電流容量最高，工作可靠，在大容量的場合具有重要地位。晶閘管（Thyristor）：晶體閘流管，可控硅整流器（SiliconControlledRectifier——SCR）晶閘管（Thyristor）別名：可控硅（SCR)

（Silicon

ControlledRectifier）

它是一種大功率半導體器件，它的出現使半導體器件由弱電領域擴展到強電領域。

體積小、重量輕、無噪聲、壽命長、容量大（正向平均電流達千安、正向耐壓達數千伏）。

特點晶閘管是在晶體管基礎上發展起來的大功率器件它有四層，三個結，三個引出極陽極(A)，陰極(K),控制極(G)陽極陰極控制極晶閘管可看成有PNP和NPN型兩個晶體管聯接而成晶閘管工作原理原理1)晶閘管陽極A與陰極K之間加正向電壓，控制極斷開，兩個三極管均無基極電流，晶閘管不導通。2)在控制極G與陰極K之間加正向電壓，當IG到達一定數值，T2首先導通：IB2=IG，IC2=IB2=IG又：IB2=IC1,隨后T2導通，IC1與IG一起進入T2的基極后再次放大。該過程在極短時間內連鎖循環進行，晶閘管瞬間全部飽和導通。等效電路一、工作原理1、結構A（陽極）P1P2N1三個

PN結N2四層半導

體K（陰極）G（控制極）符號AKGGKP1P2N1N2APPNNNPAGK2、工作原理示意圖APPNNNPGKi

g?i

g??ig工作原理分析KAGT1T2應用領域：逆變整流（交流直流）斬波（直流交流）變頻（交流交流）（直流直流）此外還可作無觸點開關等結論晶閘管具有單向導電性（正晶閘管一旦導通，控制極失去作用。若使其關斷，必須降低UAK或加大回路電阻，把陽極電流減小到維持電流以下。向導通條件：A、K間加正向電壓，G、K間加觸發信號）；圖1-6晶閘管的外形、結構和電氣圖形符號a)外形b)結構c)電氣圖形符號外形有螺栓型和平板型兩種封裝。有三個聯接端。螺栓型封裝，通常螺栓是其陽極，能與散熱器緊密聯接且安裝方便。平板型晶閘管可由兩個散熱器將其夾在中間。晶閘管外型常用晶閘管的結構螺栓型晶閘管晶閘管模塊平板型晶閘管外形及結構部分晶閘管的型號與參數型號通態平均電流IT(AV)(A)斷態重復峰值電壓UDRM(V)反向重復峰值電壓URRM(V)額定結溫TJM(℃

)門極觸發電流IGT(mA)門極觸發電壓VGT(V)斷態電壓臨界上升率通態電流臨界上升率浪涌電流ITSM(A)門極不觸發電流IGD(mA)門極不觸發電壓VGD(V)門極正向峰值電流IGFM(A)KP5050100~30001008~150<3.5305094010.15/KP10010011510~250<410080188010.15/KP50050011520~300<510080942010.154集成電路引言半導體器件物理基礎：包括PN結的物理機制、雙極管、MOS管的工作原理等器件小規模電路大規模電路超大規模電路甚大規模電路電路的制備工藝：光刻、刻蝕、氧化、離子注入、擴散、化學氣相淀積、金屬蒸發或濺射、封裝等工序引言

什么是集成電路？(相對分立器件組成的電路而言)

把組成電路的元件、器件以及相互間的連線放在單個芯片上，整個電路就在這個芯片上，把這個芯片放到管殼中進行封裝，電路與外部的連接靠引腳完成。集成電路的基本分類數字集成電路：邏輯電路、微處理器、存儲器模擬集成電路：借口電路、光電器件、音頻/視頻電路、線形電路。根據集成電路規模的大小分(1)小規模集成電路（SmallScaleIntegration，SSI）

小規模集成電路通常指含邏輯門個數小于10門(或含元件數小于100個)的電路。(2)中規模集成電路（MediumScaleIntegration，MSI）

中規模集成電路通常指含邏輯門數為10門～99門(或含元件數100個～999個)的電路。(3)大規模集成電路（LargeScaleIntegration，LSI）

大規模集成電路通常指含邏輯門數為1000門～9999門(或含元件數1000個～99999個)的電路。(4)超大規模集成電路（VeryLargeScaleIntegration，VLSI）

超大規模集成電路通常指含邏輯門數大于10000門(或含元