第10章半导体器件 0.半导体的基础知识,P A102PN及半导降校 10.3稳压之极管 10.4极管 清华大学电机系电工学教研室唐庆玉编 海南风光
海南风光 10.1半导体的基础知识，P型硅，N型硅 10.2 PN结及半导体二极管 10.3 稳压二极管 10.4 三极管 第10章 半导体器件 清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉 编
510.1半导体的基本知识 101.1本征半导体 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 硅原子 锗原子
10.1.1 本征半导体 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。 Si 硅原子 Ge 锗原子 §10.1 半导体的基本知识
硅和锗的共价键结构 Y以 0(+4 ↓(+4 共价键共 用电子对 表示除)y3 去价电子 +4 +4 后的原子 >O<NSCA 完全纯净的、结构完整的半导体晶体,称为本征 半导体。本征半导体的导电能力很弱
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 完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征 半导体。本征半导体的导电能力很弱
10.12杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质, 就会使半导体的导电性能发生显著变化。 N型半导体(主要载流子为电子,电子半导体) P型半导体(主要载流子为空穴,空穴半导体)
10.1.2杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 就会使半导体的导电性能发生显著变化。 N型半导体（主要载流子为电子，电子半导体） P型半导体（主要载流子为空穴，空穴半导体）
N型半导体 硅或锗+少量磷→N型半导体 硅原子 磷原子9S(s多余电子 N型硅表示
N型半导体 磷原子 多余电子 硅原子 + N型硅表示 Si P Si Si 硅或锗 +少量磷→ N型半导体
P型半导体 硅或锗+少量硼≯P型半导体 硅原子 空穴 Si Si →○ x八 B Si P型硅表示 硼原子 >EX NUC 空穴被认为带一个单位的正电荷,并且 可以移动
空穴 P型半导体 硼原子 Si P型硅表示 Si Si B 硅原子 空穴被认为带一个单位的正电荷，并且 可以移动 硅或锗 +少量硼→ P型半导体
杂质半导体的示意表示法 999999雩 P型半导体 N型半导体
杂质半导体的示意表示法 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － P型半导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N型半导体
5102PN结及半导体二极管 1021PN结的形成 在同一片半导体基片上,分别制造P型 半导体和N型半导体,经过载流子的扩散 在它们的交界面处就形成了PN结
10.2.1 PN 结的形成 在同一片半导体基片上，分别制造P型 半导体和N型半导体，经过载流子的扩散， 在它们的交界面处就形成了PN结。 §10.2 PN结及半导体二极管
PN结处载流子的运动 漂移运动 P型半导 N型半导 内电场E 体 ⊙e④G 空间电荷区 扩散运动
P型半导 体 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半导 体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 扩散运动 内电场E 漂移运动 空间电荷区 PN结处载流子的运动
PN结处载流子的运动 漂移运动 P型半导 N型半导 内电场E 体 ⊙⊙eeee内电场越强,就使漂 移运动越强,而漂移 Q999⊙|使空间电荷区变薄 扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽,空间电 荷区越宽。 扩散运动
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽，空间电 荷区越宽。 漂移运动 P型半导 体 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半导 体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 扩散运动 内电场E PN结处载流子的运动 内电场越强，就使漂 移运动越强，而漂移 使空间电荷区变薄