
半导体二极管内部只有一个pn结,若在半导体二极管p型半导体的旁边,再加上一块n型半导体,这种结构的器件内部有两个pn结,且n型半导体和p型半导体交错排列形成三个区,分别称为发射区,基区和集电区。从三个区引出的引脚分别称为发射极,基极和集电极,用符号e、b、c来表示。处在发射区和基区交界处的pn结称为发射结;处在基区和集电区交界处的pn结称为集电结。具有这种结构特性的器件称为三极管。
三极管通常也称双极型晶体管(bjt),简称晶体管或三极管。三极管在电路中常用字母t来表示。因三极管内部的两个pn结互相影响,使三极管呈现出单个pn结所没有的电流放大的功能,开拓了pn结应用的新领域,促进了电子技术的发展。
因图5-1(a)所示三极管的三个区分别由npn型半导体材料组成,所以,这种结构的三极管称为npn型三极管,图5-1(b)是npn型三极管的符号,符号中箭头的指向表示发射结处在正向偏置时电流的流向。
根据同样的原理,也可以组成pnp型三极管,图5-2(a)、(b)分别为pnp型三极管的内部结构和符号。
例如,当看到“ ”符号时,因为该符号的箭头是由基极指向发射极的,说明当发射结处在正向偏置时,电流是由基极流向发射极。根据前面所讨论的内容已知,当pn结处在正向偏置时,电流是由p型半导体流向n型半导体,由此可得,该三极管的基区是p型半导体,其它的两个区都是n型半导体,所以该三极管为npn型三极管。
参考资料:三极管的结构
三极管的几种常见外形,其共同特征就是具有三个电极,这就是“三极管”简称的来历。 通俗来讲,三极管内部为由P型半导体和N型半导体组成的三层结构,根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类。NPN(一般为硅管)和PNP (一般为锗管) 上述三层结构即为三极管的三个区, 中间比较薄的一层为基区,另外两层同为N型或P型,其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区,另一层则为集电区。三极管的这种内部结构特点,是三极管能够起放大作用的内部条件。 三个区各自引出三个电极,分别为基极(b) 、发射极(e)和集电极(c)。 三层结构可以形成两个PN结,分别称为发射结和集电结。三极管符号中的箭头方向就是表示发射结的方向。三极管内部结构中有两个具有单向导电性的PN结,因此当然可以用作开关元件,但同时三极管还是一个放大元件,正是它的出现促使了电子技术的飞跃发展。2 三极管的电流放大作用
直流电压源Vcc应大于Vbb,从而使电路满足放大的外部条件:发射结正向偏置,集电极反向偏置。改变可调电阻Rb,基极电流IB,集电极电流Ic 和发射极电流IE都会发生变化,由测量结果可以得出以下结论:
(1) IE = IB + IC ( 符合克希荷夫电流定理)
(2) IC ≈ IB ×? ( ?称为电流放大系数,可表征三极管的电流放大能力)
(3)△ IC ≈ △ IB ×?
由上可见,三极管是一种具有电流放大作用的模拟器件。
TH75N15可以用IXTH75N15、IRFP4568、IXTQ82N25P、IXFB100N50P直接代换。TH75N15是场效应管,不是三极管。场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型(junctionFET—JFET)和金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxidesemiconductorFET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(107~1015Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。场效应管(FET)是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,并以此命名。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电,又称单极型晶体管。硅谷,世界著名高科技产业园。
硅谷是当今电子工业和计算机业的王国,尽管美国和世界其他高新技术区都在不断发展壮大,但硅谷仍然是高科技技术创新和发展的开创者,该地区的风险投资占全美风险投资总额的三分之一,择址硅谷的计算机公司已经发展到大约1500家。一个世纪之前这里还是一片果园,但是自从英特尔、苹果公司、谷歌、脸书、雅虎等高科技公司的总部在这里落户之后,这里就成为了一座繁华的市镇。在短短的几十年之内,硅谷出了无数的科技富翁。
硅谷的主要区位特点是以附近一些具有雄厚科研力量的美国顶尖大学为依托,主要包括斯坦福大学(Stanford University)和加州大学伯克利分校(UC Berkeley),同时还包括加州大学其他的几所校区和圣塔克拉拉大学等等。硅谷以高新技术的中小公司群为基础,同时拥有谷歌、Facebook、惠普、英特尔、苹果公司、思科、英伟达、甲骨文、特斯拉、雅虎等大公司,融科学、技术、生产为一体。
合肥的IT行业发展才刚刚起步,被称为中国的硅谷还言之尚早,不过合肥的未来科技发展也是一片光明。
合肥的同样以具有雄厚科研力量的中国顶尖大学——中国科学科技大学为依托。中国科学技术大学(University of Science and Technology of China),简称“中国科大”,位于安徽省合肥市,由中国科学院直属,中央直管副部级建制,位列“双一流”、“211工程”、“985工程”,入选“珠峰计划”、“111计划”、“2011计划”、“中国科学院知识创新工程”、“卓越工程师教育培养计划”,为“九校联盟”成员、中国大学校长联谊会、东亚研究型大学协会、环太平洋大学联盟成员,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理和人文学科的综合性全国重点大学。
除此中国科学技术大学以外,211院校安徽大学和合肥工业大学也为合肥输送了重要人才。不仅这些学校。还有不少国内顶尖高校将在近几年在合肥设立分校。
这些知名的学校资源将会给合肥带来宝贵的资源。
同时,在量子信息方面,国家计划5年投入1000亿。在合肥高新区将建立量子信息国家实验室的综合园区,与中科大新校区、先进技术研究院、高新区众多企业连接在一起,形成产学研的互补。
中科院量子信息国家实验室规划定位:打造世界一流的量子信息科学研究转化基地;构筑中国元素和徽派文化交汇的创新平台;建设生态与技术紧密结合的绿色家园;塑造以人为本、融入王咀湖片区的城市名片。量子实验室未来与其东侧的中科大先研院相辅相成,定会成为未来高精尖人才汇聚的地块。
合肥的科技产业未来主要在高新区和新站区。
合肥高新区已经拥有科大讯飞、科大智能、科大国盾、赛为智能思科、华米、联发科、新华三、美亚光电等多家知名企业。
科大讯飞作为中国最大的智能语音技术提供商,在智能语音技术领域有着长期的研究积累,并在中文语音合成、语音识别、口语评测等多项技术上拥有国际领先的成果。随着个人工智能浪潮的到来,科大讯飞也在风口上逐步转型,其AI能力可以和国内互联网巨头一较高下。
科技部正在联合相关部门抓紧推进《国家新一代人工智能发展规划》实施工作,启动人工智能重大项目实施相关准备工作。BATX 百度+阿里+腾讯+讯飞将推动国家人工智能开源开放创新平台建设,初步考虑将依托百度、阿里、腾讯、科大讯飞在自动驾驶、城市大脑、医疗影像、智能语音等技术方向试点建设国家人工智能开源开放创新平台等。
华米科技是华恒与小米的合资公司,同时也获得雷军顺为资本的巨额投资,致力于成为全球领先的智能可穿戴产品及其移动互联网服务提供商,未来将引入更多全球化资源及风险资本,在智能可穿戴领域打造另一个全新的“小米”。
未来合肥高新区将打造中国声谷
2016年2月,工信部正式批复“中国声谷”为首个国家级智能语音产业集聚区。当前,“中国声谷”已经在全国、乃至全世界形成一定的产业影响力和品牌知名度,成为安徽经济社会发展中的一张新名片。2017年7月,李国英省长专程赴合肥市调研智能语音和人工智能产业发展并召开座谈会,要求聚焦建设更具影响力的“中国声谷”,继续强化政策支持,抓紧研究制定支持、促进智能语音和人工智能产业发展的专项政策。省经信委副主任王厚亮介绍,到2020年,力争“中国声谷”企业营业收入达到1000亿元,年均增长40%,引领“中国声谷”建设。
从科大讯飞一枝独秀,到集聚130家人工智能(AI)企业;从专注基础研究到形成覆盖技术、平台、市场的产业链……作为中国首家定位于语音和人工智能领域的国家级产业基地,“中国声谷”自成立以来,聚焦发展“声音产业”,探索用声音唤启万物互联时代“万物一听”之门。
合肥新站区
打造中国平板显示产业基地、打造国家级开发区、打造合肥市最强综合功能新区,最终将新站区建成以“新型工业、现代服务业”为主的产业新城区。
“十一五”期间,围绕“工业立市”发展战略,新站区积极转变经济增长方式,推进产业结构调整升级,实施“新型工业、现代商贸及服务业”双轮驱动,积极打造中国(合肥)平板显示产业基地,狠抓“产业链招商”,先后引进了总投资175亿元的京东方六代线、总投资20亿元的鑫昊PDP、总投资100亿元的彩虹高世代玻璃基板、总投资约90亿元的蓝光LED产业化、总投资80亿元的海润光伏电池、总投资28亿元的彩虹光伏玻璃等重大项目,以及住化化学品及回收、法液空大宗气体、葳迩敏SMT及衬板清洗、明韩电子SMT、鑫铭电子SMT、京东方茶谷背光源、京东方半导体金属零配件加工、冠鸿光电背光模组、翰博高新光学膜裁切京达物流配送等配套项目,总投资约15亿元。TFT-LCD用光学级聚酯薄膜:合肥乐凯产业园一期于2008年12月份正式投产,二期项目主要生产与平板显示器配套的扩散膜以及相关的高档光学级涂层薄膜产品,于2009年7月正式投产。新站区产业集聚效应初步显现,以新型平板显示为代表的泛半导体产业已成为试验区新的支柱产业,园区新型工业的布局和结构得到进一步的优化。
合肥新站区打造少荃湖科技园
在合肥新站也正在谋划这样一个科技创新、产业发展、配套完善、生态优良的集聚区——少荃湖科技园。项目规划以“生产空间集约高效、生活条件宜居和谐生态环境蓝绿交融”为目标,聚焦集成电路、大数据.云计算、物联网、人工智能等五大产业发展方向。项目占地164公顷,位于新站区少荃湖西岸,范围魏武路以南、大禹路以东、西淝河路以北,卧龙路以西,靠近铜陵北路高架桥终点和地铁4号线延长线的终点站。
同时,新站区北航科学城也在如火如荼地建设当中,2018年招收第一批学生。
北航合肥科学城项目自签约以来,按照省委省政府与北航确立的“121”战略合作布局(打造1个科教融合的北航合肥科学城,2个科技产业园及1个量子精密测量与传感技术中心),北航与新站校地双方共同编制了《北航合肥科学城发展规划(2017-2025)》,目前规划已提交省政府。
按照规划,科学城项目近期计划总投资44亿元。其中:一期建设创新研究院,占地115亩,建筑面积18.3万平方米,计划投资10亿元,主要布局微电子、量子精密测量与传感、天临空地一体化信息网络、通用航空、智能交通与智能汽车、医工交叉等6个研究中心,以及通航产业技术研究院。二期教学板块占地896亩(含学生宿舍、体育场馆等),建筑面积约70万平米,计划投资约34亿元,重点建设微电子学院、国际民航学院、创新管理学院、商学院、医学院及北航合肥研究生院等。
到2025年,科技城将联合建成1个国家实验室,打造10个国家级创新平台,集聚100个科技型规模企业,引育1000名高端人才(暂命名“江淮学者”),形成10000名在校生规模,带动千亿产值。根据计划,北航合肥科学城将在2018年正式启动研究生招生。微电子学院、国际民航学院、创新管理学院、人工智能学院等四个学院也在筹备成立中,这几个学院也有望2018年在合肥启动招生。
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