第一章希用导体餐外 1.1半导体基础知识 111本征半导体 定义:纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。 、半导体 ①导体:低价元素(如CU、AI等) →导电性能好 ②绝缘体:高价元素(如惰性气体) 1.自然界物质的分类 或高分子物质(如橡胶) (按导电性能分) x导电性能极差 ③半导体:四价元素(如Si、Ge等) 导电性能介于导体和 绝缘体之间
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 第一章 常用半导体器件 1.1 半导体基础知识 1.1.1 本征半导体 定义：纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。 一、半导体 1. 自然界物质的分类 （按导电性能分） ①导体：低价元素（如Cu、AI等） 导电性能好 ②绝缘体：高价元素（如惰性气体） 或高分子物质（如橡胶） 导电性能极差 ③半导体：四价元素（如Si、Ge等） 导电性能介于导体和 绝缘体之间
信懂 2.半导体的多变特性 (1)热敏特性:温度升高导电能力显著增强。如热敏电阻 (2)光敏特性:光线照射导电能力显著增强。如光电二极管 (3)摻杂特性:在本征半导体中掺入少量的有用的杂质,导电 能力显著增强。如晶体管 二、本征半导体的晶体结构∵ 晶格:晶体中原子在空间形成 ·共价键| 排列整齐的点阵。 +4 +4 +4 如图所示 晶体原子的结合方式:共价键 +4
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 （1）热敏特性：温度升高导电能力显著增强。如热敏电阻 （2）光敏特性：光线照射导电能力显著增强。如光电二极管 （3）掺杂特性：在本征半导体中掺入少量的有用的杂质，导电 能力显著增强。如晶体管 二、本征半导体的晶体结构 晶格：晶体中原子在空间形成 排列整齐的点阵。 晶体原子的结合方式：共价键 如图所示 2. 半导体的多变特性
信懂 、本征半导体中的两种载流子 载流子:运载电荷 的粒子 (+4 +4 +)° 2.本行半导体的特点 自由 (1)有两种载流子 空 电子 即自由电子和空穴,且数 穴 目相等,即成对出现。 +4 +4 +4 (2)可形成两种电 流,即电子电流和空穴电 流 注意 +4 +4 +4)· 导体只有一种载流子 即自由电子
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 三、本征半导体中的两种载流子 自由 空 电子 穴 1. 载流子：运载电荷 的粒子。 2. 本征半导体的特点： （1）有两种载流子， 即自由电子和空穴，且数 目相等，即成对出现。 （2）可形成两种电 流，即电子电流和空穴电 流。 注意 导体只有一种载流子 即自由电子
点 撞信惠州 四、本征半导体中载流子的浓度 1本征激发:半导体在热激发下产生电子和空穴对的现象。 2.复合:自由电子和空穴的重新结合。 3动态平衡 注意 1本征半导体中自由电子和空穴的浓度相等(m1) 2.本征半导体中载流子的浓度与环境温度有关; 温度食一载流子的浓度→导电能力增强 3.导电能力仍不如导体。 4.绝对零度(70K)时,本征半导体成为绝缘体。 13质导体「N理半导体 P型半
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 四、本征半导体中载流子的浓度 1. 本征激发：半导体在热激发下产生电子和空穴对的现象。 2. 复合：自由电子和空穴的重新结合。 3. 动态平衡 注意 1.本征半导体中自由电子和空穴的浓度相等（ni=pi） ； 温度T 1.1.2杂质半导体 ①N型半导体 ②P型半导体 2. 本征半导体中载流子的浓度与环境温度有关； 载流子的浓度 导电能力增强 3. 导电能力仍不如导体。 4. 绝对零度（T=0K）时，本征半导体成为绝缘体
信懂 N型半导体 在纯净的晶体中掺入五价元素(如磷) N到半导体 如图所示 4 +4 +4 N型半导体的特点: 自由 电子 ①有两种载流子,即 自由电子和空穴。自由电(4) +5) +4 子是多子,空穴是少子; 施主 ②主要靠自由电子导 原子 电 +4 +4 +4
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 一、N型半导体 在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷） N型半导体 如图所示 N型半导体的特点： ①有两种载流子，即 自由电子和空穴。自由电 子是多子，空穴是少子； ②主要靠自由电子导 电
信懂 二、P型半导体 在纯净的硅晶体中渗入三价元素(如硼)P型半导体 如图所示 空穴 +4 +4 P型半导体的特点: 空位\o ①有两种载流子,即 +)··#。 +4 自由电子和空穴。空穴是 多子,自由电子是少子; 受主 原子 ②主要靠空穴导电。 +4 注意 P型半导体和N型半导体仍呈电中性,只起电阻作用
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 二、P型半导体 在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼） P型半导体 如图所示 P型半导体的特点： ①有两种载流子，即 自由电子和空穴。空穴是 多子，自由电子是少子； ②主要靠空穴导电。 注意 P 型半导体和N型半导体仍呈电中性，只起电阻作用
113PN结 空穴负离子正离子自由电子 一、PN结的形成 扩散运动动8。9°7;l 动态平衡→(一定宽度Q ° 空间电荷区》PN结 P区 N区 说明 空间电荷区 ①PN结的结电压为Um0 ○°Oo○④ N区r区)”。8 Q对称结与不对称结6 ooooooe 自空向电荷区又称耗尽层 P区 N区
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 1.1.3 PN结 一、PN结的形成 扩散运动 漂移运动 动态平衡 （一定宽度） 空间电荷区 PN结 说明 ①PN结的结电压为Uh0 (N区 P区） ②对称结与不对称结 ③空间电荷区又称耗尽层
信懂 二、PN结的的向导电性 1PN加正向电时处手导遇状态 耗尽层 P区 N区 又称正向接法 或 正向偏置 内电场 外电场 R
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 二、PN结的单向导电性 1. PN结外加正向电压时处于导通状态 又称正向接法 或 正向偏置
信懂 2PN外加反向电时处手截止状态 P区 耗尽层 QQ○○ ○o|e⑥|@ 又称反向接法 或 内电场 反向偏置 外电场 s R
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 2. PN结外加反向电压时处于截止状态 又称反向接法 或 反向偏置
能飞签 信懂 结论 PN结正向偏置>空间电荷区变窄→正向电阻很小(理 想时为0)一正向电流较大→PN结导通 PN结反向偏置>空间电荷区变宽一反向电阻很大(理 想时为∞)反向电流(反向饱和电流)极小(理想时为0 →PN结截止 PN结正向偏置时导通,反向偏置时截止 单向 向导电性
《低频电子线路》多媒体课件 电子信息研究室 结论 PN结正向偏置 空间电荷区变窄 正向电阻很小（理 想时为0） 正向电流较大 PN结导通 PN结反向偏置 空间电荷区变宽 想时为∞） 反向电流（反向饱和电流）极小（理想时为0） PN结截止 反向电阻很大（理 PN结正向偏置时导通，反向偏置时截止 单向导电性