半導體管包括什麼
❶ 半導體三極體屬於什麼控制器件
半導體三極體屬電流控制器件,而場效應管屬於電壓控制器件。
三極體(以下簡稱三極體)按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式,但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極體,(其中,N是負極的意思(代表英文中Negative)。
N型半導體在高純度硅中加入磷取代一些硅原子,在電壓刺激下產生自由電子導電,而P是正極的意思(Positive)是加入硼取代硅,產生大量空穴利於導電)。兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同。
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三極體的電流放大作用實際上是利用基極電流的微小變化去控制集電極電流的巨大變化。
三極體是一種電流放大器件,但在實際使用中常常通過電阻將三極體的電流放大作用轉變為電壓放大作用。
電源Ub經過電阻Rb加在發射結上,發射結正偏,發射區的多數載流子(自由電子)不斷地越過發射結進入基區,形成發射極電流Ie。同時基區多數載流子也向發射區擴散,但由於多數載流子濃度遠低於發射區載流子濃度,可以不考慮這個電流,因此可以認為發射結主要是電子流。
電子進入基區後,先在靠近發射結的附近密集,漸漸形成電子濃度差,在濃度差的作用下,促使電子流在基區中向集電結擴散,被集電結電場拉入集電區形成集電極電流Ic。
也有很小一部分電子(因為基區很薄)與基區的空穴復合,擴散的電子流與復合電子流之比例決定了三極體的放大能力。
❷ 晶體管和半導體的區別
晶體管,本名是半導體三極體,是內部含有兩個PN結,外部通常為三個引出電極的半導體器件。它對電信號有放大和開關等作用,應用十分廣泛。輸入級和輸出級都採用晶體管的邏輯電路,叫做晶體管-晶體管邏輯電路,書刊和實用中都簡稱為TTL電路,它屬於半導體集成電路的一種,其中用得最普遍的是TTL與非門。TTL與非門是將若干個晶體管和電阻元件組成的電路系統集中製造在一塊很小的矽片上,封裝成一個獨立的元件.晶體管是半導體三極體中應用最廣泛的器件之一,在電路中用「V」或「VT」(舊文字元號為「Q」、「GB」等)表示。
晶體管被認為是現代歷史中最偉大的發明之一,在重要性方面可以與印刷術,汽車和電話等的發明相提並論。晶體管實際上是所有現代電器的關鍵活動(active)元件。晶體管在當今社會的重要性主要是因為晶體管可以使用高度自動化的過程進行大規模生產的能力,因而可以不可思議地達到極低的單位成本。
雖然數以百萬計的單體晶體管還在使用,絕大多數的晶體管是和二極體|-{A|zh-cn:二極體;zh-tw:二極體}-,電阻,電容一起被裝配在微晶元(晶元)上以製造完整的電路。模擬的或數字的或者這兩者被集成在同一塊晶元上。設計和開發一個復雜晶元的生本是相當高的,但是當分攤到通常百萬個生產單位上,每個晶元的價格就是最小的。一個邏輯門包含20個晶體管,而2005年一個高級的微處理器使用的晶體管數量達2.89億個。
晶體管的低成本,靈活性和可靠性使得其成為非機械任務的通用器件,例如數字計算。在控制電器和機械方面,晶體管電路也正在取代電機設備,因為它通常是更便宜,更有效地僅僅使用標准集成電路並編寫計算機程序來完成同樣的機械任務,使用電子控制,而不是設計一個等效的機械控制。
因為晶體管的低成本和後來的電子計算機,數字化信息的浪潮來到了。由於計算機提供快速的查找、分類和處理數字信息的能力,在-{A|zh-cn:信息;zh-tw:資訊}--{A|zh-cn:數字;zh-tw:數位}-化方面投入了越來越多的精力。今天的許多媒體是通過電子形式發布的,最終通過計算機轉化和呈現為模擬形式。受到數字化革命影響的領域包括電視,廣播和報紙。
顧名思義:導電性能介於導體與絕緣體(insulator)之間的材料,叫做半導體(semiconctor).
物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與金屬和絕緣體相比,半導體材料的發現是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以後,半導體的存在才真正被學術界認可。
半導體的發現實際上可以追溯到很久以前,
1833年,英國巴拉迪最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬,一般情況下,金屬的電阻隨溫度升高而增加,但巴拉迪發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。不久,
1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結,在光照下會產生一個電壓,這就是後來人們熟知的光生伏特效應,這是被發現的半導體的第二個特徵。
在1874年,德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關,即它的導電有方向性,在它兩端加一個正向電壓,它是導通的;如果把電壓極性反過來,它就不導電,這就是半導體的整流效應,也是半導體所特有的第三種特性。同年,舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。
1873年,英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應,這是半導體又一個特有的性質。
半導體的這四個效應,(jianxia霍爾效應的余績——四個伴生效應的發現)雖在1880年以前就先後被發現了,但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。很多人會疑問,為什麼半導體被認可需要這么多年呢?主要原因是當時的材料不純。沒有好的材料,很多與材料相關的問題就難以說清楚。
半導體於室溫時電導率約在10ˉ10~10000/Ω·cm之間,純凈的半導體溫度升高時電導率按指數上升。半導體材料有很多種,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的有機物半導體等。
本徵半導體(intrinsic semiconctor) 沒有摻雜且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。在絕對零度溫度下,半導體的價帶(valence band)是滿帶(見能帶理論),受到光電注入或熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶(forbidden band/band gap)進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶(conction band),價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴(hole),導帶中的電子和價帶中的空穴合稱為電子 - 空穴對。上述產生的電子和空穴均能自由移動,成為自由載流子(free carrier),它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴,使電子-空穴對消失,稱為復合(recombination)。復合時產生的能量以電磁輻射(發射光子photon)或晶格熱振動(發射聲子phonon)的形式釋放。在一定溫度下,電子 - 空穴對的產生和復合同時存在並達到動態平衡,此時本徵半導體具有一定的載流子濃度,從而具有一定的電導率。加熱或光照會使半導體發生熱激發或光激發,從而產生更多的電子 - 空穴對,這時載流子濃度增加,電導率增加。半導體熱敏電阻和光敏電阻等半導體器件就是根據此原理製成的。常溫下本徵半導體的電導率較小,載流子濃度對溫度變化敏感,所以很難對半導體特性進行控制,因此實際應用不多。
雜質半導體(extrinsic semiconctor) 半導體中的雜質對電導率的影響非常大,本徵半導體經過摻雜就形成雜質半導體,一般可分為n型半導體和p型半導體。半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產生附加的雜質能級。能提供電子載流子的雜質稱為施主(donor)雜質,相應能級稱為施主能級,位於禁帶上方靠近導帶底附近。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時,雜質原子作為晶格的一分子,其五個價電子中有四個與周圍的鍺(或硅)原子形成共價鍵,多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫淺能級-施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多,很易激發到導帶成為電子載流子,因此對於摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是被激發到導帶中的電子,屬電子導電型,稱為n型半導體。由於半導體中總是存在本徵激發的電子空穴對,所以在n型半導體中電子是多數載流子,空穴是少數載流子。相應地,能提供空穴載流子的雜質稱為受主(acceptor)雜質,相應能級稱為受主能級,位於禁帶下方靠近價帶頂附近。例如在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或硅)原子形成共價結合時尚缺少一個電子,因而存在一個空位,與此空位相應的能量狀態就是受主能級。由於受主能級靠近價帶頂,價帶中的電子很容易激發到受主能級上填補這個空位,使受主雜質原子成為負電中心。同時價帶中由於電離出一個電子而留下一個空位,形成自由的空穴載流子,這一過程所需電離能比本徵半導體情形下產生電子空穴對要小得多。因此這時空穴是多數載流子,雜質半導體主要靠空穴導電,即空穴導電型,稱為p型半導體。在p型半導體中空穴是多數載流子,電子是少數載流子。在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色。
❸ 為什麼半導體管也叫晶體管
因為製造半導體管的原料是硅或鍺的單晶體,無論三極體、二極體還是包含許多個二、三極體的集成電路,都是在單晶硅或單晶鍺的薄片上製作的。
❹ 二極體的主要特性是什麼
二極來管(英語:Diode),是一種源具有不對稱電導的雙電極電子元件。理想的二極體在正向導通時兩個電極(陽極和陰極)間擁有零電阻,而反向時則有無窮大電阻,即電流只允許由單一方向流過二極體。
拓展資料:
1874年,德國物理學家卡爾·布勞恩在卡爾斯魯厄理工學院發現了晶體的整流能力。因此1906年開發出的第一代二極體——「貓須二極體」是由方鉛礦等礦物晶體製成的。早期的二極體還包含了真空管,真空管二極體具有兩個電極 ,一個陽極和一個熱式陰極。在半導體性能被發現後,二極體成為了世界上第一種半導體器件。現如今的二極體大多是使用硅來生產,鍺等其它半導體材料有時也會用到。目前最常見的結構是,一個半導體性能的結晶元通過PN結連接到兩個電終端。
❺ 半導體二極體的開,管條件是什麼
什麼?你抄打明白了問題襲。
通常二極體,指硅普通二極體,那些特殊二極體先不討論。
二極體有死區電壓,這個電壓是0.6V,
載入在二極體上的正向電壓,低於0.6V,二極體不導通,電路只有少量的漏電流,uA級別,很小
載入在二極體上的正向電壓,超過0.6v,二極體開始導通,導通後,二極體正向壓降穩定在0.7v左右。
載入在二極體上的反向電壓,超過二極體的反向擊穿電壓,通過二極體的電流會雪崩增加,電壓不變,可以利用二極體這個特性,製作合適的穩壓管。
❻ 單極型半導體器件是什麼管
單極型晶體管屬於電壓控制型半導體器件,即場效應晶體管。
特點:具有輸入電阻高(108~109Ω)、噪回聲答小、功耗低、動態范圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者.
❼ 半導體器件包括哪些
所有含PN結的器件都可叫半導體器件,常見的有:二極體、三極體、場效應管、晶閘管、達林頓管、單結晶體管、LED以及含有半導體管的集成塊、晶元等。
❽ IC和三級管有什麼區別
三極體是電路元件,而IC是集成電路的統稱。
IC---集成電路
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
是20世紀50年代後期一60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。
三極體
三極體,全稱應為半導體三極體,也稱雙極型晶體管、晶體三極體,是一種控制電流的半導體器件·其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號, 也用作無觸點開關。晶體三極體,是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極體是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。
❾ 半導體3極管有哪幾種工作狀態各有什麼特點
截至,相當一個斷開的開關。飽和導通,相當一個閉合的開關。
放到狀態,可以放到模擬信號。