半导体管教学(三极管基础入门)

1.三极管基础入门

晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。

发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。

三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。

晶体三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。

我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。

晶体三极管的三种工作状态 截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。 放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。

饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。 使用万用电表检测三极管 三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。

具体方法是将多用电表调至电阻挡的R*1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。

如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。

三极管类型的判别： 三极管只有两种类型，即PNP型和NPN型。判别时只要知道基极是P型材料还N型材料即可。

当用多用电表R*1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为P型材料，三极管即为NPN型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为N型材料，三极管即为PNP型。

硅管、锗管的判别 硅管和锗管在特性上有很大不同，使用时应加以区别。我们知道，硅管和锗管的PN结正向电阻是不一样的，即硅管的正向电阻大，锗管的小。

利用这一特性就可以用万用表来判别一只晶体管是硅管还是锗管。 判别方法如下： 将万用表拨到R*100挡或R*1K挡。

测量二极管时，万用表的正端接二极管的负极，负端接二极管的正极；测量NPN型的三极管时，万用表的负端接基极，正端接集电极或发射极；测量PNP型的三极管时，万用表的正端接基极，负端接集电极或发射极。 按上述方法接好后，如果万用表的表针指示在表盘的右端或靠近满刻度的位置上（即阻值较小），那么所测的管子是锗管；如果万用表的表针在表盘的中间或偏右一点的位置上（即阻值较大），那么所测的管子是硅管。

高频管和低频管的判别 高频管和低频管因其特性和用途不同而一般不能互相代用。 判别方法为： 首先用万用表测量三极管发射极的反向电阻，如果是测量PNP型管，。

2.半导体二极管该如何学习呢?

半导体二极管及整流、稳压电路 半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间且在电气方面具有独特性质的物体，如锗、硅等。

用半导体材料做成的二极管、三极管称半导体管或晶体管。 在纯净的半导体（本征半导体）中，载流子数量很少，导电能力很弱，其载流子是由热激发产生的自由电子和空穴。

载流子的浓度与温度有直接的关系。 本征半导体中掺人微量五价元素（杂质），如磷或砷等，可使自由电子浓度大大增加，自由电子成为多数载流子（简称多子），空穴是少数载流子（简称少子）。

这种以电子导电为主的半导体称N型半导体。 本征半导体中掺入微量三价元素，如硼或铟等，则空穴的浓度大大增加，空穴是多数载流子，而电子是少数载流子。

这种以空穴导电为主的半导体称P型半导体。 无论是N型半导体还是P型半导体，虽然它们各自有一种载流子占多数，但整个半导体仍然呈电中性。

N型和P型半导体统称为杂质半导体。在杂质半导体中，多子浓度主要取决于杂质的含量，少子浓度与热激发有关，它对温度的变化十分敏感。

因此，温度是影响半导体管性能的一个重要因素。 若在一块完整的半导体上，一边制成N型，另一边制成P型，则在它们的交界面处形成PN结。

在PN结两端施加电压（称偏置电压），当PN结外加正向电压（P区电位高于N区电位，称PN结正向偏置，简称正偏），有利于多数载流子扩散，形成较大的扩散电流，其方向由P区流向N区，称PN结正向导通。 当PN结加反向电压（P区电位低于N区电位，称PN结反向偏置，简称反偏），不利于多数载流子的扩散。

此时，流过PN结的电流主要由少子的漂移运动而形成，方向由N区流向P区，称反向电流。当温度一定时，少子的浓度不变，反向电流几乎不随外加电压而变化，故又称反向饱和电流。

在常温下，少子浓度很低，所以反向电流很小，一般可以忽略，PN结呈高阻截止状态。PN结正偏时，呈导通状态；反偏时，呈截止状态，这就是PN结的单向导电性。

需要指出的是，当反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，称PN结反向击穿，单向导电性被破坏。 6。

1半导体二极管 半导体二极管是在一个PN结的两侧，各引出一根金属电极，并用外壳封装起来而构成的。由P区引出的电极称阳极，由N区引出的电极称阴极。

电路符号如图8—6—1所示。 6。

1。1二极管的伏安特性 二极管两端电压U与流过二极管的电流I之间的关系，称为二极管的伏安特性。

它可以用特性曲线表示，也可用方程式表示。

3.如何彻底搞懂三极管?分用完了,拜托了

1.要学懂三极管，首先要学懂二极管，这两个器件都要涉及到化学的相关知识，也就是说半导体通过参杂工艺获得P型材料或者N型材料，这个就是我们要的半导体，它是介于导体与绝缘体之间的材料。把所得到的N型与P型材料相结合，再结合的面会形成PN结，这个PN结具有单向导电性。

2.三极管就是从二极管的基础上发展起来的。

三极管是一种小电流控制大电流的器件，绝对不可以理解成把基极的电流变大β倍集电极电流，只能理解成基极电流控制集电极，他们之间的隐射关系是β倍，用电工学总结一句话：流控流。

场效应管是压控流，电子管是压控流。

3.最后说一点，楼主尽量理解三极管的电流控制关系，如果实在分析不来内部电子和空穴的相对关系，那就用实验的方法理解，电路搭接可以参考教科书的基础电路。把三极管的各个关系弄明白了，那就要掌握最基本的电路，掌握静态工作点的设置（计算法，图解法）。

4.在以往的教学中，发现一个问题，很多同学可以掌握NPN型三极管的分析，换成PNP型三极管就乱了，这说明电路基础知识不牢固，对于电位差的概念一定要明白。

4.二极管基础知识：什么是肖特基二极管

什么是肖特基二极管？ 新闻出处：电子市场肖特基二极管 基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。

肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右。

其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。

肖特基二极管（Schottky Barrier Diode） 它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。

其金属层除钨材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为型半导体。

这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。

其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属-绝缘体-半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。

肖特基二极管（Schottky Diodes）： 肖特基二极管利用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。它的主要特点是具有较低的正向压降（0.3V至0.6V）；另外它是多子参与导电，这就比少子器件有更快的反应速度。

肖特基二极管常用在门电路中作为三极管集电极的箝位二极管，以防止三极管因进入饱和状态而降低开关速度。 肖特基势垒二极管SBD(Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管)是近年来间世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。

其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。

中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 1.结构原理 综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。

肖特基整流管仅用一种载流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此，不存在电荷储存问题（Qrr→0），使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。

但它的反向耐压值较低，一般不超过去时100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。

利用其低压降这特点，能提高低压、大电流整流（或续流）电路的效率 。

5.怎样学好半导体器件物理

正半导体元器件是用半导体材料制成的电子元器件，随着电子技术是飞速发展，各种新型半导体元器件层出不穷。

半导体元器件是组成各种电子电路的核心元件，学习电子技术（特别是电子电器专业的）必须首先了解半导体元器件的基本结构和工作原理，掌握它们的特性、参数和用途。而这对初学者来说是非常困难的，因为这对他们来说是一个新知识，以前从没接触过。

我个人认为学习半导体元器件是一个循序渐进的过程，不能过于急迫，要上课认真听，不懂就问。“把面子放下来，把成绩收回来。”

6.半导体基础知识方面

半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。

半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。

半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。

今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

7.求助半导体基础知识

半导体就是介于导体与绝缘体之间的物质。它分为本征半导体和杂志半导体。

本征半导体：纯净晶体结构的半导体称之为本征半导体。常用的材料如：硅和锗。它们都是四价元素，即原子轨道的最外层有4个电子。当把它们制作成晶体时，它们是靠共价键的作用紧密联系在一起的。

杂质半导体：在本征半导体掺入特定的杂质来改变它的导电性，这种半导体成为杂质半导体。

N型半导体：

在本征半导体中掺入5价元素，使晶体中某些原子被杂质原子所替代，因为杂质原子最外层有5个价电子，它与周围原子形成共价键后还多于一个自由电子，因此使空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是，电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数，与掺杂无关。

P型半导体：

在本征半导体中掺入3价元素，晶体中的某些原子被杂质原子代替，但是杂质原子的最外层只有3个价电子，它与周围原子形成共价键后还多余一个空穴，因此使空穴的浓度远大于自由电子的浓度。