第一单元 常用半导体器件

任务导入

半导体单晶材料硅和锗的发明以及二极管、晶体管等半导体器件的问世，促使了电子工业革命。目前硅单晶的年产量已达2万吨以上，8～12英寸（20.32～30.48cm）的硅单晶已运用于工业生产；18英寸（45.72cm）的硅单晶已研制成功；8英寸（20.32cm）硅片已广泛用于大规模集成电路的生产；12英寸32纳米工艺也已投入工业生产，预计2016年22纳米工艺将投产，2022年10纳米工艺将投产。

电子技术发展

伴随着半导体技术的飞速发展，半导体器件不但越来越广泛地应用于通信、网络、工业制造、航空、航天和国防等各个领域，而且已经进入社会生活的方方面面，在我们的各行各业以及家庭中，发挥着难以想象的作用。毫不夸张地说，如果没有半导体器件，我们将失去信息化和电气化的绝大多数成就。

图1.1所示的实用电子线路板上除了集成电路，还包含大量的二极管、三极管和场效应管等半导体器件。为了正确和有效地运用这些常用半导体器件，相关工程技术人员须对这些器件的结构原理及其外引线表现出来的电压、电流关系及其性能等有初步的认识。只有认识和掌握了作为电子线路核心元件的各种半导体器件的结构、性能、工作原理和应用特点，才能够深入分析电子电路的工作原理，正确选择和合理使用各种半导体器件。

图1.1 实用电子线路板

因此，第一单元的任务就是在了解半导体的特殊性能、PN 结的形成及其单向导电性的基础上，进一步认识晶体二极管、晶体三极管、晶闸管这些半导体器件。通过剖析这些半导体器件的结构、工作原理、特性曲线及特性参数等，读者在知识能力上能够深刻理解 PN 结的形成及其单向导电性，掌握二极管、三极管、晶闸管等半导体器件的结构特点、工作原理和伏安特性；在技术能力上掌握正确检测半导体器件的好坏及极性的判别方法；对常用电子仪器有一定的认识和简单操作调试能力，如双踪示波器、函数信号发生器、电子毫伏表等。