模拟电子第四版答案解析：半导体器件与PN结

"模拟电子_第四版_华成英课后答案，包含了关于半导体器件、PN结、晶体管、场效应管以及相关电路分析的内容。" 这篇文章提供了华成英编著的《模拟电子》第四版教材的课后习题答案，主要涵盖了以下几个重要的知识点： 1. **半导体器件类型**： - N型半导体：通过掺杂五价元素（如磷、砷），增加自由电子作为多子。在N型半导体中，如果再掺入三价元素（如硼），可以形成P型半导体，因为三价元素会提供空穴。 2. **PN结**： - PN结在无光照且无外加电压时，由于空间电荷区的作用，结电流几乎为零。 - 当PN结加正向电压时，空间电荷区变窄，有利于电流通过；而加反向电压时，空间电荷区变宽，阻碍电流。 3. **二极管**： - 二极管的电流方程通常为$I = I_S(e^\frac{V_D}{nV_T} - 1)$，其中$I_S$是饱和电流，$V_D$是二极管两端电压，$n$是温度系数，$V_T$是热电压。 - 稳压管在反向击穿区工作时，能提供稳定的电压输出。 4. **晶体管**： - 放大状态的晶体管，发射结通常正偏，集电结反偏，使得基区的少数载流子（多子是电子）能够被收集到集电极，形成放大作用。 - 当晶体管工作在放大区时，集电极电流主要是由基区注入的少数载流子漂移形成的，而不是多子漂移。 5. **场效应管**： - 结型场效应管中，栅-源电压控制耗尽层的宽度，当耗尽层承受反向电压时，栅-源输入电阻增大。 - 耗尽型N沟道MOS管，如果UGS大于零，意味着栅极对源极的电压正向偏置，这可能会减小输入电阻。 - 恒流区是场效应管的一种工作状态，此时栅极电压决定了源漏间电流，不受漏极电压影响。结型管和某些MOS管（增强型和耗尽型）可以在UGS等于零时工作在恒流区。 6. **电路分析**： - 图T1.3展示了不同类型的二极管电路，计算了输出电压，例如UO1考虑了二极管导通电压UD。 - 图T1.4中涉及了稳压管的应用，稳压管在反向击穿状态下工作，维持输出电压稳定，UO1为稳压值6V，UO2可通过分压计算得出。 - 图T1.5给出了晶体管的输出特性曲线，并要求绘制过损耗区。过损耗区是指集电极电流超过集电极最大耗散功率对应的电流值的区域。 这些内容对于理解半导体器件的工作原理、二极管与晶体管的特性和应用，以及场效应管的控制方式等基础知识非常重要，是学习模拟电子技术的基础。