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蒋玉龙半导体器件原理 PPT.pdf

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L01-pn结的频率特性与开关特性
半导体器件原理
第一章 pn结的频率特性与开关特性
1.1 半物要点回顾1
幻灯片编号 4
幻灯片编号 5
幻灯片编号 6
幻灯片编号 7
第一章 pn结的频率特性与开关特性
幻灯片编号 9
幻灯片编号 10
幻灯片编号 11
幻灯片编号 12
幻灯片编号 13
幻灯片编号 14
幻灯片编号 15
幻灯片编号 16
第一章 pn结的频率特性与开关特性
幻灯片编号 18
幻灯片编号 19
幻灯片编号 20
幻灯片编号 21
幻灯片编号 22
L02-双极型晶体管
半导体器件原理
第二章 双极型晶体管
幻灯片编号 3
幻灯片编号 4
幻灯片编号 5
第二章 双极型晶体管
2.2 电流放大原理1
幻灯片编号 8
幻灯片编号 9
幻灯片编号 10
第二章 双极型晶体管
幻灯片编号 12
幻灯片编号 13
幻灯片编号 14
幻灯片编号 15
幻灯片编号 16
幻灯片编号 17
幻灯片编号 18
幻灯片编号 19
幻灯片编号 20
幻灯片编号 21
幻灯片编号 22
幻灯片编号 23
幻灯片编号 24
幻灯片编号 25
幻灯片编号 26
幻灯片编号 27
幻灯片编号 28
幻灯片编号 29
幻灯片编号 30
幻灯片编号 31
幻灯片编号 32
幻灯片编号 33
幻灯片编号 34
幻灯片编号 35
幻灯片编号 36
幻灯片编号 37
幻灯片编号 38
幻灯片编号 39
幻灯片编号 40
幻灯片编号 41
第二章 双极型晶体管
幻灯片编号 43
幻灯片编号 44
幻灯片编号 45
幻灯片编号 46
幻灯片编号 47
幻灯片编号 48
幻灯片编号 49
幻灯片编号 50
幻灯片编号 51
第二章 双极型晶体管
幻灯片编号 53
幻灯片编号 54
幻灯片编号 55
幻灯片编号 56
第二章 双极型晶体管
幻灯片编号 58
幻灯片编号 59
幻灯片编号 60
幻灯片编号 61
幻灯片编号 62
幻灯片编号 63
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第二章 双极型晶体管
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幻灯片编号 120
幻灯片编号 121
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幻灯片编号 149
L03-MOSFET的基本特性
半导体器件原理
第三章 MOSFET的基本特性
幻灯片编号 3
幻灯片编号 4
幻灯片编号 5
幻灯片编号 6
幻灯片编号 7
幻灯片编号 8
幻灯片编号 9
幻灯片编号 10
幻灯片编号 11
幻灯片编号 12
第三章 MOSFET的基本特性
幻灯片编号 14
幻灯片编号 15
幻灯片编号 16
幻灯片编号 17
幻灯片编号 18
幻灯片编号 19
幻灯片编号 20
幻灯片编号 21
幻灯片编号 22
幻灯片编号 23
幻灯片编号 24
幻灯片编号 25
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幻灯片编号 27
幻灯片编号 28
幻灯片编号 29
幻灯片编号 30
幻灯片编号 31
幻灯片编号 32
第三章 MOSFET的基本特性
幻灯片编号 34
幻灯片编号 35
幻灯片编号 36
幻灯片编号 37
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幻灯片编号 39
幻灯片编号 40
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第三章 MOSFET的基本特性
幻灯片编号 91
幻灯片编号 92
幻灯片编号 93
幻灯片编号 94
幻灯片编号 95
幻灯片编号 96
幻灯片编号 97
幻灯片编号 98
幻灯片编号 99
幻灯片编号 100
幻灯片编号 101
幻灯片编号 102
幻灯片编号 103
第三章 MOSFET的基本特性
幻灯片编号 105
幻灯片编号 106
幻灯片编号 107
幻灯片编号 108
幻灯片编号 109
幻灯片编号 110
幻灯片编号 111
幻灯片编号 112
幻灯片编号 113
幻灯片编号 114
幻灯片编号 115
幻灯片编号 116
幻灯片编号 117
第三章 MOSFET的基本特性
幻灯片编号 119
幻灯片编号 120
幻灯片编号 121
L04-小尺寸MOSFET的特性
半导体器件原理
第四章 小尺寸MOSFET的特性
幻灯片编号 3
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幻灯片编号 8
幻灯片编号 9
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幻灯片编号 11
幻灯片编号 12
幻灯片编号 13
幻灯片编号 14
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幻灯片编号 19
幻灯片编号 20
幻灯片编号 21
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幻灯片编号 26
幻灯片编号 27
幻灯片编号 28
幻灯片编号 29
幻灯片编号 30
第四章 小尺寸MOSFET的特性
幻灯片编号 32
幻灯片编号 33
幻灯片编号 34
幻灯片编号 35
幻灯片编号 36
幻灯片编号 37
幻灯片编号 38
幻灯片编号 39
幻灯片编号 40
幻灯片编号 41
幻灯片编号 42
幻灯片编号 43
幻灯片编号 44
第四章 小尺寸MOSFET的特性
幻灯片编号 46
幻灯片编号 47
幻灯片编号 48
幻灯片编号 49
幻灯片编号 50
幻灯片编号 51
幻灯片编号 52
幻灯片编号 53
幻灯片编号 54
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幻灯片编号 56
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幻灯片编号 59
幻灯片编号 60
幻灯片编号 61
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幻灯片编号 64
幻灯片编号 65
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幻灯片编号 68
幻灯片编号 69
幻灯片编号 70
幻灯片编号 71
幻灯片编号 72
幻灯片编号 73
幻灯片编号 74
半导体器件原理 1/22 主讲人:蒋玉龙 本部微电子学楼312室,65643768 Email: yljiang@fudan.edu.cn http://10.14.3.121
第一章 pn结的频率特性与开关特性 2/22 1.1 半物要点回顾 1.2 pn结的频率特性 1.3 pn结的开关特性
1.1 半物要点回顾1 3/22 ( E C ( E F F − − E E V ) ) ]kT ]kT  J = J s exp       qV kT  −   1    d 耗尽 =    02 rεε q V D V − N 2/1    ( qV kT ) − ] 1 exp ( − Lx )p 重要公式 = =  V   C J J N N [ n exp − 0 [ p exp − 0 dn qD n =扩 n dx E qn µ=漂 n n dp qD −=扩 p dx E qp µ=漂 p [ exp J J = p p p n 0 xp )( ∆
1.1 半物要点回顾2 4/22 重要图像--非平衡p-n结的能带图 V N V + P -非平衡p-n结的能带图 -电压完全降在势垒区 - + V N - P N - + - + - + - + V>0 - - - - - - - - - - - - +++ +++ +++ +++ V<0 Ecp q(VD –V) Ecn n Ef qV Evn nn0 pn0 p Ef Evp pp0 np0 q(VD -V) Ecn n Ef qV Evn nn0 pn0 P Ecp Efp Evp pp0 np0 - - ++ - - ++ - - ++ - - ++ V=0 qVD Ecn Efn Evn nn0 p(x) n(x) pn0 Ecp p Ef Evp pp0 np0 -Xp Xn X -Xp Xn X -Xp Xn X
1.1 半物要点回顾3 5/22 重要图像--非平衡p-n结的能带图 Ecp -正向偏压下的非平衡少子 pp0 nn0 n ( − x p ) = n p 0 = n n 0 xp ( n ) = p n 0 = p p 0 exp exp       )    qV − D  kT  qV − D  kT  Vq V ( − D kT    qV kT exp −    exp xp ( n ) = p n 0 xp ( ∆ n ) = p n 0    x > nx    qV kT = exp    xp )( ∆  −  xp )( − xp )( ∆ ∆= xp ( ) n   exp   − x − L p x  1   np     n 0 Efp Evp Ecp p Ef Evp 注入到 P区的 非平衡 电子 p(x) n(x) pn0 xp ( n ) = p p 0 qVD Ecn Efn Evn q(VD –V) Ecn n Ef qV np0 pp0 np0 -Xp Xn X nn0 pn0 n ( −∆ x ) = n p xn )( ∆ ( −∆= n x ) p Evn  exp   p 0  1   x qV   −  kT   x  +  exp L  n p    -Xp Xn X 注入到N区的 非平衡空穴 无限厚样品的 稳态扩散解
1.1 半物要点回顾4 6/22 xp ( ∆ n ) = p n 0    n ( −∆ x ) = n p p 0    xp )( ∆ ∆= xp ( ) n xn )( ∆ ( −∆= n x p >> 0
1.1 半物要点回顾5 pp0 np0 -Xp Xn J= Jp +Jn Jp 7/22 nn0 pn0 Jn Jp X X −  1   0p p n 0n p << ∆ n n << ∆ p 重要图像-- 理想p-n结的J-V关系 前提: -小注入 -突变耗尽层条件 (耗尽层外电中性) -忽略势垒区中载流子的产生、复合 -非简并 电流密度 J J J = p xp xp ( )( ∆ ∆= x ( p x ( n xp ( ∆ + + ) ) n ) + = ) n n n n J = = x x − L p −   exp   pd ∆ dx 2 qD n in NL n A | xx = + = n     J ( x n ) p −= qD p J s =     2 n qD ip NL p D 0 n p n ) n x 扩散电流组成 J x ( n J ( −    qV kT ) p qV  exp  kT   1   2 n i N  1   ( −  −   −  0 = n p    J n A x Jn ) = p -Xp Xn qD n L n    n p 0 exp    qV kT qV kT     −      1      J = J s exp p J J     qD L p p p n exp 0    2 n i N D p 0 = n
第一章 pn结的频率特性与开关特性 8/22 1.1 半物要点回顾 1.2 pn结的频率特性 1.3 pn结的开关特性
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