PN结(二极管)的形成
首先,我们已经知道分子是由带正电荷的原子核,和绕着原子核旋转的带等量负电荷的电子组成的,这种只能绕着原子核旋转的电子叫做束缚电子,而另外还有一种脱离了原子核的束缚,可以在材料中自由移动的电子,叫做自由电子。
金、银、铜、铝都是优异的导体,这是因为他们都拥有大量的自由电子,在没有加电场的时候,自由电子在导体中无规律地自由移动,没有电流形成,而当加上电场后,自由电子由于带负电荷,会沿着电场定向移动形成电流。
那我们自然可以想到,有没有一种物体,其中有带正电荷的粒子,也可以沿着电场移动,从而导电?原子核带正电荷,然而原子核是不能移动的(说法不严谨,意思明白就行),那么有没有其他带正电荷的粒子来导电呢?
有的,半导体就即可以用自由电子(带负电荷)导电,也可以用空穴(带正电荷)导电。
多数工程师在要上市的新产品设计中使用晶体管时,会使用表面贴装元器件。广东NPN晶体管
在讨论学习曲线时,我将重点放在晶体管上,但应该注意的是,可以很容易地使用电子“开关”作为测量单位。同样,学习曲线也适用于机械开关、真空管。除此之外,学习曲线还可以用来预测性能、可靠性 (FITS)、功耗和许多其他参数。学习曲线还可以预测新技术采用的“临界点”。一个很好的例子是2001 年半导体测试行业引入的“压缩技术”。事后看来,通过集成电路中晶体管测试成本的学习曲线,该项重大创新是不可避免的。ATE 的成本学习曲线与硅晶体管的学习曲线不平行,并且有一个较小的陡坡,ATE 成本下降的速度不够快。中山晶体管厂家TTL与非门是将若干个晶体管和电阻元件组成的电路系统集中制造在一块很小的硅片上,封装成一个单独的元件。
在现代电子系统设计中,随着集成电路集成度越来越高,在设计电路时,晶体三极管作为逻辑开关的使用非常***。晶体三极管作为开关管使用时,是利用了让三极管工作在饱和模式下,也即是在**左侧时BE关闭,在**右侧时CE导通。上面的水龙头例子对三极管做了较为清晰的理解,在进行电路设计时,需要有一个可以量化的设计指标,即基极电流和集电极电流的关系来做量化分析。在进行三极管的饱和状态设计时,可以采用如下公式:
式中, 是基极流入发射极的电流; 是三极管的放大倍数; 是集电极的电流。
有时候需要用晶体三极管来对输入的信号做放大处理,在电路设计中,晶体三极管想选型可以按照如下步骤进行。
(一) 、需要明确制作什么样性能的电路,也即是说,要有一个系统的电路设计的规格书;
(二) 、确定要使用电源的电压,来保证电路的正常工作;
(三) 、选择所要使用的晶体管的类型,PNP或者NPN,一般NPN型三极管使用的要多一些。应根据晶体三极管Datasheet里的比较大额定值选择,保证其不会在工作时损坏,在额定值内查看其电气特性,根据目标信号放大倍数选定合适的三极管;
一、三极管的放大作用
1.外部条件:发射结正偏,集电结反偏
2.内部条件:基区宽度小于非平衡少数载流子的扩散长度
3.IE、IB、Ic之间关系':IE=IB+Ic.
3晶体三极管的特性曲线
一. 定义:指三极管各电极电压和电流之间的关系曲线,主要包括:输入和输出特性曲线。
二. 输入特性曲线
定义:当集电极和发射极之间的电压UCE保持一定时,晶体三极管的输入电流IB(基极电流)与输入电压UBE(基极和发射极之间的电压之间的关系曲线)
:IB=f(UBE)
目前数以百万计的单体晶体管还在使用,绝大多数的晶体管是和二极管。
单个晶体管的成本收益预测 *
学习曲线,甚至比摩尔定律更为重要,图一是单个晶体管的成本收益学习曲线。自1954 年以来,单个晶体管的收益与可预测学习曲线强相关。在摩尔定律之前,学习曲线为半导体行业提供了一盏指路明灯。德州仪器将其用于战略指定,并与波士顿咨询集团 ( Boston Consulting Group ) 共享数据,后者出版了一本名为《经验展望》( Perspectives on Experience ) 的书。在锗硅分立晶体管时代,像TI 这样的公司可以利用学习曲线,根据生产的**00 个元器件的实际成本,来预测生产10 万个元器件后的单位成本。然后,可以对特定的晶体管元器件进行亏本定价,以获得**的市场份额,当销量达到未来的高单位时,可以实现更高的盈利能力和市场影响力。学习曲线并不是由德州仪器创造的,早于晶体管发明,它在1852 年就被开发出来,被用于航空等行业,当飞机数达到一定量后,就可以用其来预测每架飞机的成本。德州仪器将其引入半导体领域,它利用学习曲线在新元件生命周期早期指导定价策略。
所以平面晶体管通常也是所谓漂移晶体管。南京作用晶体管
晶体管的主要参数有电流放大系数、耗散功率、频率特性、集电极比较大电流、比较大反向电压等。广东NPN晶体管
可以说,在晶圆制造中,直径 30 厘米的圆形硅晶薄片穿梭在各种极端精密的加工设备之间,由它们在硅片表面制作出只有发丝直径千分之一的沟槽或电路。热处理、光刻、刻蚀、清洗、沉积……每块晶圆要昼夜无休地被连续加工两个月,经过成百上千道工序,**终集成了海量的微小电子器件,经切割、封装,成为信息社会的基石——芯片。
这是一个 Top-down View 的 SEM 照片,可以非常清晰的看见 CPU 内部的层状结构,越往下线宽越窄,越靠近器件层。
这是 CPU 的截面视图,可以清晰地看到层状的 CPU 结构,由上到下有大约 10 层,其中**下层为器件层,即是 MOSFET 晶体管。
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