基本的半导体器件有哪些?它们的结构、工作原理、功能特点?

基本的半导体器件有哪些?它们的结构、工作原理、功能特点?,第1张

基本的半导体器件主要有以下几种:pn结二极管,金属氧化物场效应晶体管(MOS),双极晶体管(BJT),结型场效应晶体管。pn结二极管结构:其中pn结二极管由n型半导体和p型半导体接触产生。工作原理:由于二者接触后产生由n型半导体指向p型半导体的内建电场,当外加电压由n型半导体指向p型半导体时进一步增强了其内建电场,因而其电流会很小,当外加电压由p型指向n型时,内建电场降低,电流可顺利通过pn结,形成单向导电的特性。MOS结构:主要由栅极,漏极及源极三部分构成。工作原理:通过栅极控制沟道载流子浓度实现对源极及漏极电流的控制。BJT结构:由发射极,基极,集电极构成。基本原理:通过控制发射极与基极之间的电压以及集电极与基电极之间的电压实现电流的放大,截至等效应。结型场效应晶体管:与MOS构成类似,不同点仅在于其栅极位于沟道的上下两侧。工作原理:上下栅极同时控制沟道的载流子浓度及沟道的宽度实现对电流的控制。

就是指将半导体激光器里发射出的激光“耦合”(就是通俗意义上的射入)进光纤。一般直接照射的话,因为光源发散角较大,所以耦合效率比较低(10%左右)。所以一般会在激光器与光纤之间加入透镜组(圆柱透镜+自聚焦透镜)来聚焦,从而提高耦合效率。或者对光纤的接收端面进行某种加工处理也是可以的。好像光纤耦合器也可以用的样子(这个我不确定)。

光电耦合器是一个将发光源与光敏接收光信号器件封装在一起的光接收模块,是以光为媒介传输电信号的器件,它输入输出相互隔离,用电——光——电的方式转换,达到输入输出相互隔离,电信号传输是单向性的,不受外界信息干扰,单向传输,安全系数高,具有很强的抗干扰能力。由于光信号数据信息产生控制电路是单独的设计,元器件间没有耦合关联性,是独立的工作性能,它发出的是一定波长的光信号,是不可见光,是眉目传情,暗送秋波的信息交流,与执行电路相互分开,不受任何杂乱信息干扰,是纯净单一的定向信息传输,更安全可靠。光信息接收也是独立的工作模式,只接受单一的定向信息,它是一个发射接收封装在一起的面对面的信息交换器件,不受外界杂乱信息干扰,光定向信息被光敏二极管、光敏三极管接收产生光电流,经放大输出,产生控制执行信息,使控制系统完成相应的任务。它的信息发出与执行都是靠光电耦合器来实现的,它具有很强的抗干扰性。做一个简单原理图,说明光电耦合器的特点与抗干扰的能力。


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