第 2 章 半导体三极管

1. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 课程引入： 课程引入 1.什么是单极型三极管？ 教学目标 2.单极型三极管与双极型三极管有什么区别？ 重点难点 教学内容 思考练习

2. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 教学目标： 课程引入 1.了解场效应管的结构与符号 教学目标 2.理解场效应管的工作原理 重点难点 3.了解场效应管的主要参数 教学内容 思考练习

3. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 重点难点： 课程引入 1.场效应管的结构特点 教学目标 2.场效应管的特性曲线和基本参数 重点难点 教学内容 思考练习

4. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 绝缘栅型场效应管 MOSFET。分为： 增强型  N沟道、P沟道 耗尽型  N沟道、P沟道 课程引入 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习

5. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 1、N沟道增强型MOS管 课程引入 （1）结构 教学目标 4个电极：漏极D，源极S，栅极G和衬底B 重点难点 教学内容 思考练习

6. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 （2）工作原理 课程引入 ①栅源电压uGS的控制作用 教学目标 当uGS=0V时 管子截止。 重点难点 当uGS＞0V时 纵向电场→将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。 教学内容 思考练习

7. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 再增加UGs 纵向电场↑→将P区少子电子聚集到P区表面→形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。 课程引入 教学目标 开启电压（UT）——刚刚产生沟道所需的栅源电压UGS。 特性： uGS＜ UT，管子截止， uGS＞UT，管子导通。 uGS越大，沟道越宽，在相同的漏源电压uDS作用下，漏极电流ID越大。 重点难点 教学内容 思考练习

8. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 ②转移特性曲线： iD=f(uGS)uDS=const 课程引入 可根据输出特性曲线作出移特性曲线。 例1：作uDS=10V的一条转移特性曲线： 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习 UT

9. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 一个重要参数——跨导gm： 课程引入 gm=iD/uGS uDS=const (单位mS) gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习

10. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 2、N沟道耗尽型MOS管 课程引入 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习

11. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 特点： 当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。 当uGS＞0时，沟道增宽，iD进一步增加。 当uGS＜0时，沟道变窄，iD减小。 课程引入 教学目标 重点难点 教学内容 夹断电压（UP）——沟道刚刚消失所需的栅源电压uGS 思考练习

12. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 一、MOS场效应管 3、P沟道耗尽型MOS管 课程引入 P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习

13. N沟道 P沟道 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 二、结型场效应管（以N沟道为例） 1、结构 两个PN结夹着一个N型沟道。 三个电极：g—栅极 d—漏极 s—源极 课程引入 教学目标 2、符号： 重点难点 教学内容 思考练习

14. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 二、结型场效应管（以N沟道为例） 3、工作原理 课程引入 （1）栅源电压对沟道的控制作用 教学目标 在栅源间加负电压uGS，令uDS =0 ①当uGS=0时，导电沟道最宽。 ②当│uGS│↑时，沟道电阻增大。 ③当│uGS│↑到一定值时 ，沟道会完全合拢。 重点难点 教学内容 夹断电压UP——使导电沟道完全合拢（消失） 所需的栅源电压uGS。 思考练习

15. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 二、结型场效应管（以N沟道为例） （2）漏源电压对沟道的控制作用 课程引入 在漏源间加电压uDS，令uGS =0 ①当uDS=0时， iD=0。 教学目标 ②uDS↑→iD ↑→沟道变窄 重点难点 ③当uDS ↑,使uGD=uGS-uDS=UP时，预夹断。 ④uDS再↑，预夹断点下移。 教学内容 预夹断前， uDS↑→iD ↑。 预夹断后， iDS↑→iD 几乎不变。 思考练习

16. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 二、结型场效应管（以N沟道为例） 4、特性曲线 课程引入 （1）输出特性曲线： iD=f（ uDS ）│uGS=常数 输出特性曲线分为四个区： 教学目标 （a）可变电阻区（预夹断前) 重点难点 （b）恒流区（预夹断后) △ iD = gm △ uGS（放大原理） 教学内容 （c）夹断区（截止区） （d）击穿区 思考练习

17. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 二、结型场效应管（以N沟道为例） 课程引入 恒流区 可变电阻区 教学目标 击穿区 重点难点 教学内容 思考练习 截止区

18. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 二、结型场效应管（以N沟道为例） （2）转移特性曲线： iD=f（ uGS ）│uDS=常数 课程引入 例：作uDS=10V的一条转移特性曲线。 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习

19. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 三、场效应管的主要参数 1. 开启电压UT 栅源电压小于开启电压的绝对值, 场效应管不能导通。 课程引入 2.夹断电压UP 当uGS=UP时,漏极电流为零。 教学目标 3.饱和漏极电流IDSS 当uGS=0时所对应的漏极电流。 重点难点 4.输入电阻RGS 结型场效应管:RGS大于107Ω MOS场效应管: RGS可达109～1015Ω。 教学内容 思考练习 5.低频跨导gm 反映了栅压对漏极电流的控制作用。

20. 第2章 半导体三极管 2.2 单极型三极管 思考练习： 课程引入 1.晶体三极管的饱和区与场效应管的饱和区是否类似？为什么？ 教学目标 2.如何从电路符号及特性曲线上区别耗尽型和增强型场效应管？ 重点难点 教学内容 思考练习