第1章常用半导体器件 本章讨论的问题:1为什么采用半导体材料制作电子器件?2空穴是种裁流子吗?空穴 导电时电子运动吗?3什么是N型半导体?什么是P型半导体?当二种半导体制作在一起时会 产生什么现象?4PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗?它为什么具有单向性?在PN结 中另反向电压时真的没有电流吗? 5晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的?场效应管是通过什么方式来控制漏极电流 的?为什么它们都可以用于放大 1.1半导体基础知识 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。 半导体的电阻率为10~10°gcm 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。 1.1.1本征半导体 本征半导体一一化学成分纯净的半导体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99999,常称为“九个9”。它在物 理结构上呈单晶体形态 (1)本征半导体的共价键结构 硅和锗是四价元素,在原子最外层轨道上的四个电子称为价电子。它们分别与周围的 四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有,并为它们所束缚, 在空间形成排列有序的晶体。这种结构的立体和平面示意图见图。 (a)硅晶体的空间排列 (b)共价键结构平面示意图 硅原子空间排列及共价键结构平面示意图1 第 1 章 常用半导体器件 本章讨论的问题：1.为什么采用半导体材料制作电子器件？2.空穴是一种载流子吗？空穴 导电时电子运动吗？3.什么是 N型半导体？什么是 P型半导体？当二种半导体制作在一起时会 产生什么现象？4.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单向性？在PN结 中另反向电压时真的没有电流吗？ 5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效 应管是通过什么方式来控制漏极电流 的？为什么它 们都可以用于放大？ 1.1 半导体基础知识 根据物体导电能力（电阻率）的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。 半导体的电阻率为10-3～10-9 •cm。 典型的半导体有硅 Si 和锗 Ge 以及砷化镓 GaAs 等。 1.1.1 本征半导体 本征半导体——化学成分纯净的半导体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”。它在物 理结构上呈单晶体形态。 (1) 本征半导体的共价键结构 硅和锗是四价元素，在原子最外层轨道上的四个电子称为价电子。它们分别与周围的 四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有，并为它们所束缚， 在空间形成排列有序的晶体。这种结构的立体和平面示意图见图。 (a) 硅晶体的空间排列 (b) 共价键结构平面示意图 硅原子空间排列及共价键结构平面示意图