第1章半导体二极管和三极管 第一节半导体的基本知识 第二节半导体二极管 第三节半导体三极管 张 孝
第1章 半导体二极管和三极管 ◼ 第一节 半导体的基本知识 ◼ 第二节 半导体二极管 ◼ 第三节 半导体三极管
第一节半导体的基本知识 一、半导体的导电特性 二、本征半导体 杂质半导体 张 孝
第一节 半导体的基本知识 ◼ 一、半导体的导电特性 ◼ 二、本征半导体 ◼ 三、杂质半导体
半导体的导电特性 ■自然界中的物质,按它们导电能力的强弱,大 体上分为导体、绝缘体和半导体三大类。 ■半导体除了导电能力与导体、绝缘体有所不同 之外,主要还在于它的导电能力具有独特的特 性 ■(1)导电能力对温度的反应非常灵敏。 (2)导电能力受光照非常敏感 (3)在纯净的半导体中掺入微量的杂质(指 其德素),它的导电能力会大大增强 孝
一、半导体的导电特性 ◼ 自然界中的物质，按它们导电能力的强弱，大 体上分为导体、绝缘体和半导体三大类。 ◼ 半导体除了导电能力与导体、绝缘体有所不同 之外，主要还在于它的导电能力具有独特的特 性： ◼ （1）导电能力对温度的反应非常灵敏。 ◼ （2）导电能力受光照非常敏感。 ◼ （3）在纯净的半导体中掺入微量的杂质（指 其他元素），它的导电能力会大大增强
本征半导体 纯净的半导体称为本征半导体,常用的 本征半导体是硅和锗二晶体。 价电子 14 张 a 外层电子轨道 a硅原子结构 b锗原子结构 孝 图1-1硅和锗的原子结构
二、本征半导体 ◼ 纯净的半导体称为本征半导体，常用的 本征半导体是硅和锗二晶体。 原子核 价电子 外层电子轨道 ＋14 a 硅原子结构 b 锗原子结构 ＋32 图1-1 硅和锗的原子结构 a b
◆共价健结构 ◆本征激发 ◆自由电子和空穴称载流子 ◆复合 ●电子电流及空穴电流 张 孝
共价健结构 本征激发 自由电子和空穴称载流子 复合 电子电流及空穴电流
、杂质半导体 1N型半导体 在本征半导体晶体中掺入微量的5价元素,例如磷由于 磷原子的最外层电子轨道上有5个价电子,其中4个和相 邻的硅原子构成共价键,多出的一个电子很容易摆脱原子 核的束缚成为自由电子,磷原子则因失去一个电子带正电, 每掺入一个磷原子都能提供一个电子,从而使半导体中电 子的数目大大增加,这种半导体导电主要靠电子,所以称 为电平半导体,又称N型半导体其中自由电子是多数载 ,空穴为少数载流子 孝
三、杂质半导体 1.N型半导体 在本征半导体晶体中掺入微量的 5 价元素，例如磷由于 磷原子的最外层电子轨道上有 5 个价电子，其中 4 个和相 邻的硅原子构成共价键，多出的一个电子很容易摆脱原子 核的束缚成为自由电子，磷原子则因失去一个电子带正电， 每掺入一个磷原子都能提供一个电子，从而使半导体中电 子的数目大大增加，这种半导体导电主要靠电子，所以称 为电子型半导体，又称 N 型半导体其中自由电子是多数载 流子，空穴为少数载流子
2P型半导体 在本征半导体晶体中掺入微量的3价元素,例如硼。由 于硼的价电子只有3个,当它与硅原子组成共价键时,因缺 少一个价电子而形成空穴,相邻的价电子很容易被吸引填 补这个空穴,使硼原子变成带负电的粒子,每掺入一个硼 原子都能提供一个空穴,从而使半导体中空穴的数目大大 增加,这种半导体导电主要靠空穴,因此称为空穴型半导 体,又称P型半导体。其中空穴是多数载流子,电子是少数 载流子 孝
2.P型半导体 在本征半导体晶体中掺入微量的3价元素，例如硼。由 于硼的价电子只有3个，当它与硅原子组成共价键时，因缺 少一个价电子而形成空穴，相邻的价电子很容易被吸引填 补这个空穴，使硼原子变成带负电的粒子，每掺入一个硼 原子都能提供一个空穴，从而使半导体中空穴的数目大大 增加，这种半导体导电主要靠空穴，因此称为空穴型半导 体，又称P型半导体。其中空穴是多数载流子，电子是少数 载流子