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模电基础：二极管三极管与晶闸管场效应管资料下载
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2021-04-03
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二极管
以硅（或锗）作为基板，将掺杂了磷和砷的Negative 型半导体（电子不足，空穴较多）和掺杂了硼和镓的Positive 型半导体（电子多余）结合在一起，就称为二极管（PN 结）。
二极管具有单向导电性（单向导通），因此具备整流作用，即让电流只朝一个方向运动。
三极管
三极管也称为双极性晶体管，全称叫做双极性结型晶体管，缩写为BJT，因为种具有三个终端，所以俗称为三极管。将P 型、N 型半导体做成三明治状从而形成NPN 结与PNP 结，中间的那层称为基级Base，两侧的称为发射级Emitter或集电极Collector，即三极管，也称为双极性结型晶体管。
三极管具有如下 3 种工作状态：
1、截止状态：当发射极电压小于PN 结导通电压，基极电流为零，集电极和发射极的电流都为零，此时三极管失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态。
2、放大状态：当发射极电压大于PN 结导通电压，并处于某一恰当值时，三极管发射结正向偏置，集电结反向偏置，此时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用（放大倍数 β=ΔIc/ΔIb）。
3、饱和导通：当发射极电压大于PN 结导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某个确定值的附近不再变化，此时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间电压很小，相当于开关的导通状态。
晶闸管
晶闸管是晶体闸流管的简称，又被称为可控硅整流器，泛指具有四层及以上交错 PN 层的半导体元件，具体可分为单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管等种类。
晶闸管是一种开关元件，具有可控的单向导电性（与之相比，普通的二极管只是一个单向导电器件）。晶闸管具有以小电流或电压控制大电流电压的作用，广泛用于无触点开关、可控整流、逆变、调光、调压、调速等。
晶闸管只能工作在开关状态，而场效应管既可以工作在开关状态也可以工作在放大状态。
场效应管
场效应管（缩写：FET）是一种通过电场效应控制电流的电子元件，也称为单极性晶体管。它依靠电场去控制导电沟道形状，能够控制半导体材料中某种类型载流子的沟道导电性。主要分为结型场效应管（junction FET，简称 JFET)和金属-氧化物半导体场效应管（metal-oxide semiconductor FET，简称 MOS-FET）两种类型，可应用于放大、阻抗变换、可变电阻、电子开关。
场效应管是电压控制元件，栅极基本不获取电流；而普通晶体管是电流控制元件，基极必须获取一定电流。
绝缘栅双极晶体管
绝缘栅双极晶体管（缩写：IGBT），由三极管 BJT 和场效应管 MOS 组成，是一种使用电压驱动的功率半导体器件，具有自关断特性，即功能类似于一个非通即断的开关。IGBT 不能放大电压，导通时可视为导线，断开时可视为开路。
三极管导通电阻小，但是驱动电流大；场效应管导通电阻大，但是驱动电流小；IGBT 则结合两者优点，不仅驱动电流小，导通电阻也较低。IGBT 是能源转换与传输的核心器件，主要用于电动车辆、铁路动车组的交流电机输出控制。采用 IGBT 进行功率转换，可以提高用电效率和质量，更加高效节能。
IGBT 和 MOSFET 都是目前半导工业比较主流的两款功率器件。
精彩内容未完待续......
本文转载自：Bit by bit（作者： Hank）
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qiuchengxu2000
2022-07-27
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