什么是半导体？半导体与晶体管是什么关系？这里告诉你……

thinkfunny

) m' k6 _* P" k: n
文章目录
2 x9 M6 A# [& L9 D, U- N引言
名词解释
' k- [# b1 [. C) z3 X7 l白话解释关键名词
二极管及三极管介绍
, C% y5 e; M6 b$ _二极管
三极管
总结
8 K' |9 ^$ u1 O* O6 O3 B

引言
5 I+ p; a: _- D+ D' x3 V2 n3 m       本小节介绍半导体，PN节的形成，介绍三极管，三极管的测量的方法，三极管的开关电路。由于现在半导体的集成度越来越高，小功率设计大多都是以集成芯片为主，而半导体厂商在推出自己的芯片的同时都会给出典型应用电路，使设计变得相对来说不那么复杂，但是面对大功率的时候，由于一些元器件体积较大，无法集成到芯片内部，所以这时候模电就显得尤为重要，典型就是开关电源，唯一有用到芯片的地方就是功率矫正芯片，但是外围都是模电的知识。小编本着自己学习模电的经验，给各位正在学习的朋友一些启发，希望正在学习的你能够少走弯路，如有不对的地方请及时留言或者加群批评指正，在此感谢。
  Q8 [, p1 C. c( C  H9 \! I
名词解释

名词                           解释
本征半导体                纯净的不含杂质的半导体，比如单晶硅等。
载流子                      是带正电荷的空穴和带负电荷的电子的统称，可理解为运载电流的物质。
                                这里的空穴是原子外围缺少了一个电子，导致原子整体带正电，而这个缺少的电子的位置可理解为空穴，
                                模电书籍里用白色空心圆表示，电子用黑色实心圆表示。
杂质半导体                本征半导体掺入其它的物质。
P型半导体                 四价的硅或者锗掺入少量的三价杂质，如硼，稼等！该杂质半导体导电物质主要是空穴。
N型半导体                 四价的硅或者锗掺入少量的五价杂质，如磷砷等！该杂质半导体导电物质主要是电子。
  _6 S% Z% g; k$ {PN结                                由于多数载流子的定向移动，在两种杂质半导体的交界处形成的空间电荷区。
正向偏置                   P抽头接正极，N抽头接负极。
反向偏置                    P抽头接负极，N抽头接正极
0 _4 y* P" t% H7 J

4 \8 x; x* c1 z  w9 i% Q3 P8 ~白话解释关键名词

, J! v# ]5 b  {/ |1 n( \PN结单向导电性的形成原因：在书上我们会看到耗尽层，空间电荷区。PN结，耗尽层，空间电荷区这些不严格意义上来讲就是一个名词的另一种叫法，以下我们统称PN结吧！因为后面说道MOSFET的时候也会有这么一个名词。这个PN结的形成，是由于在制作晶体管时，P型半导体和N型半导体在交界处形成的一个壁垒，我们可以把它想象成一睹墙，这个墙很皮，当你在P型半导体一边加一个正电压，N型半导体一边加一个负电压，这堵墙就很低（这就是0.7V的PN结正向结电压，又称结压降）。当你在P型半导体一边加一个负电压，N型半导体一边加一个正电压，这堵墙就很高（理想二极管是无穷大，实际中是根据手册看方向耐压值，这是PN结反向结电压特性，又称反向耐压）。总之一句话，PN结，就是两块材料不同的杂质半导体挤在一起在交界处形成的一个电荷区，它的特性取决于施加的电压，以及交界处两种材料的厚薄有关，关于这个形成的本质原因（微观领域），还请自行扒书，不过没什么用，也只是作为了解罢了。

& e0 |0 |* ~: e7 D, n3 s, t$ F

6 ]/ C8 h9 h# l  ^
1 N, p% p7 E( U       看图，右边原点到Uon的一段，就是平的，电流就没什么变化。这个Uon就是开启电压，也是PN结的节压降，就是正向的那堵墙。再看左边，原点到Ubr的一段，电流就没什么增长，只有很小的电流（反向漏电流Is），但是超过Ubr就崩了，电流急剧上升，这里Ubr就是反向最大耐压，崩了之后就GG了，就是坏了（雪崩击穿）。其实这个特性，后来也被做成了稳压管，稳压管是特殊的二极管，工作在雪崩击穿状态。


二极管及三极管介绍
) n% C4 i2 R) V% ]
二极管

       其实二极管注意的参数不是太多，但是涉及到工程应用，也很头疼，比如电源设计中，要考虑节压降带来的损耗，以及反向耐压，正向整流电流等！在高频电路中，又要考虑二极管的高频特性，等效结电容，结电阻等。所以很多时候，应用也跟行业有关，但在这里，我们只说常见应用，后面遇到时会在当文中提及。
' F+ P$ x* P, [' d5 |3 L6 i( t" p+ Y
; i! Q* D7 B1 P* W- `4 K3 f! W3 ~


" e) q# S' o$ X/ m: u$ X如图所示，我们通常关心的参数只有这几个，以下列举出来：

• 反向耐压VR
• 平均整流电流IF
• 正向压降VF
• 封装（画PCB是需要考虑）
  * c4 t: o, K" i# U

" u# E; T; ]4 k* t1 j4 ^
( L7 c. s: ?2 B/ L- v数据手册大多都是英文的，中文的有很多有错误，如果有因为不好的小伙伴（像我），教大家一个方法就是有道词典，里面有个截图翻译，不管372十1，先截图翻译了再说。
, I! [& |- q% b* x" I

& ^( x* g) U, a6 S* I$ |

: R" [8 _; O3 h0 B
) G7 m! A5 S3 Z+ C1 t* Z       如图所示，虽然翻译的不太好，但是我们能看的出来我们需要的参数，上诉最大重复峰值反向电压，其实就是反向耐压，下面还有一个最大直流阻断电压，就是直流状态下反向耐压，还有平均整流电流，以及节压降等等！总能找到我们需要的，很多时候，我们是根据产品去选型，而不是自己知道什么，就用什么，选型可以去立创商场去搜索，作为参考，这个图我用的M7二极管，实际上就是插件的1N4007整流管。
) |/ `+ G7 _- `. w: U2 T
: A) l" v) i! d3 a- g; O
; `* Y# W: q( B. G

三极管

# h, E) R6 W) w' R1 A# e; Z4 c: }5 A       其实三极管注意的参数也不是太多，但是涉及到应用，更头疼。这个估计是很多人的噩梦吧！可是号称三稽管的东西啊！不扯皮，其实这个东西，在数字电路中很多时候，只是当个开关用，在模拟电路中，经常用于放大信号。在这里，重中之重的参数就是集电极最大电流。


0 Y( V5 W0 l- n! ]6 o
( ], {. H! l+ [% d. y$ i7 k       如图，有什么东西吗？？就一个三极管，但三极管有两个PN结，为什么称为三极管，是因为有三条腿（三个引脚），有三块杂质半导体挤在一起形成的，比如说P-N-P管，就是把N型半导体夹在中间，P型放两边。还有一种就是N-P-N型，同理，是一样的。这个就会形成两个空间电荷区，但是内部电荷流向，不在详细解释，心累，而且当时明白后来会忘，所以直接会用就行。



4 r8 B( I- W  y$ u. ?" ]       虽然看上去挺复杂，But，我们拿有道翻译一下就行了，三极管只记住集电极最大电流，后面再接触到其它参数，我们再介绍。
# r, f# ]' }( B; l8 _2 B
% f  v6 [' m8 Q5 m/ s' W$ d: A
总结
4 m! k0 ^" \  k4 u) i6 B
6 U7 s' E! |3 [" H& x
       常用先记着这么多，后面研究二极管和三极管的时候会用到这些东西。

5 S/ M9 ?9 u) x6 Q6 n

% q/ |  k+ l+ F; ^2 M7 B/ w1 a
8 V% c3 s- {3 D. @2 r' q7 K5 t

gaoxings

看看什么是半导体？