第15章 导体二极首和三极首
(1-1) 第15章 半导体二极管和三极管
15.1半导体的导电特性 体:自然界中很容易忌电的物质称为导体, 金属一般都是忌体。 绝缘体:有的物质几乎不忌电,称为绝缘体, 如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体:另有一类物质的导电特性处于导体和 绝缘体之间,称为半导体,如、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等
(1-2) 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体， 金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体， 如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和 绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 15.1 半导体的导电特性
半导体的导电机理不同于其它物质,所以 它具有不同于其它物质的特点。例如 1.掺条性 往纯净的半导体中掺入某些条质。会使 它的导电能力明显改变。 2.热敏性和光敏性 当曼外界热和光的作用时。它的导 电能力明显变化
(1-3) 半导体的导电机理不同于其它物质，所以 它具有不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时，它的导 电能力明显变化。 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。 1.掺杂性 2.热敏性和光敏性
15.1.1本征半导体(纯净和具有晶体结构的半导体) 本征半导体的结构特点 现代电子学中,用的最多的半导体是硅和锗,它价 的最外层电子(价电子)都是四个 Q!( Si Ge
(1-4) 15.1.1 本征半导体（纯净和具有晶体结构的半导体） 一、本征半导体的结构特点 Ge Si 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们 的最外层电子（价电子）都是四个
通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。 在硅和豬晶体中,原子换四角形系统组成 晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心 而四个其它原子位于四面体的顶点。每个原子 与其相临的原子之间形成共价键。头用一对价 电子。 硅和猪的晶 体结构
(1-5) 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成 晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心， 而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子 与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价 电子。 硅和锗的晶 体结构： 通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体
硅和猪的共价键结构 以 A 共价键共 +4 +4 +4示除 5气飞用电子对 去价电子 +4 +4 后的原子 y<∮
(1-6) 硅和锗的共价键结构 共价键共 用电子对 +4 +4 +4 +4 +4表示除 去价电子 后的原子
形成共价键后。每个原子的最外层电子是 个,构成稳定结构 w∞ ●6● X共价键有很强的结合力,使原子规 a则排列,形域晶 KQIK(Ix\ 共价键中的两个电子被紧紧束在共价键中,称为 東缚电子,常温下東缚电子很难脱髙共价鍵成为自 由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以 本征半导体的导电能力很弱
(1-7) 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为 束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自 由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以 本征半导体的导电能力很弱。 形成共价键后，每个原子的最外层电子是 八个，构成稳定结构。 共价键有很强的结合力，使原子规 则排列，形成晶体。 +4 +4 +4 +4
本征半导体的导电机理 1.敢流子、自由电子和空穴 在绝对0度(T0K)和没有外界激发时,价电 子完全被共价键朿缚着,本祈半导体中没有可 以运动的带电粒子(即敢流子),它的导电能 力为0,相当于绝体。 在常温下,由于热激发,使一些价电子获 得足够的能量而脱髙失价鍵的東缚。成为自由电 子,同时共价鍵上留下一个空位,称为空穴
(1-8) 二、本征半导体的导电机理 在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电 子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可 以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能 力为 0，相当于绝缘体。 在常温下，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。 1.载流子、自由电子和空穴
空穴 +4 自由电子 +4 +4 八xp<5多 束缚电子
(1-9) +4 +4 +4 +4 空穴 自由电子 束缚电子
2.本征半导体的导电机理 本祈半导体中存在数量相等的两种敦流孑。即 自由电子和空穴。 在其它力的作用下, < 空穴吸引附近的电子 +4 +4 來填钋,这样的结果 颜题相当于空丸的迁移, 而血穴的迁移相当于 +4 4 正电荷的移动,因此 八<5 可以认为血穴是敢流 子
(1-10) 2.本征半导体的导电机理 +4 +4 +4 +4 在其它力的作用下， 空穴吸引附近的电子 来填补，这样的结果 相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，因此 可以认为空穴是载流 子。 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴