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第1章 半导体及基本器件 1.1半导体二极管的识别、检测与选用 1.1.1 半导体基本知识 1．本征半导体 纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。用得最多的半导体材料是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是4个。在绝对温度（0°K）时，所有价电子都被共价键束缚，没有自由运动的带电粒子，故不能导电，这时的半导体相当于绝缘体。其共价键结构的立体和平面示意图如图1-1-1所示。 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 第1章 半导体及基本器件 1.3.2 场效应管的主要参数 场效应管主要参数包括直流参数、交流参数、极限参数三部分。 1．直流参数 （1）饱合漏极电流IDSS。 （2）夹断电压UP。 （3）开启电压UT。 （4）直流输入电阻RGS。 2．交流参数 （1）低频跨导gm。 （2）极间电容。 3．极限参数 （1）漏极最大允许耗散功率PDm。 PDm=IDUDS （2）漏源间击穿电压U(BR)DS。 （3）栅源间击穿电压U(BR)GS。 * 第1章 半导体及基本器件 1.1 半导体二极管的识别、检测与选用 1.2 半导体三极管的识别、检测与选用 1.3 场效应管 图1-1-1 硅原子空间排列及共价键结构平面示意图 当温度升高或受光照射时，少数共价键中的价电子吸取一定的能量后，挣脱共价键的束缚，离开原子成为自由电子，而原来共价键上留下一个缺少电子的空位，叫做空穴。这一现象称为本征激发（也称热激发）。?可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。部分的自由电子也可能回到空穴中去，称为复合，如图1-1-2所示。本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。? 由此可见，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。自由电子的定向运动可形成电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，它们的方向相反。 图1-1-2 本征激发和复合 2．杂质半导体 在本征半导体中，掺入微量的杂质元素，能使半导体的导电能力大大增强。根据掺入杂质的化合价的不同，杂质半导体分为N型和P型两大类。 （1）N型半导体。 把自由电子浓度大大增加的杂质半导体，称为N型半导体（也称电子半导体）。 在纯净的半导体硅或锗内掺入微量的五价元素如磷（P）后，磷原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，多余的第五个价电子很容易摆脱磷原子核的束缚而成为自由电子，如图1-1-3所示。于是半导体中的自由电子数目大量增加，自由电子成为多数载流子，空穴则成为少数载流子。 图1-1-3 N型半导体的结构示意图 图1-1-4 P型半导体的结构示意图 （2）P型半导体。 把空穴浓度大大增加的杂质半导体，称为P 型半导体（也称空穴半导体）。 在纯净的半导体硅或锗内掺入微量三价元素如硼（B）后，硼原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，将因缺少一个价电子而形成一个空穴，于是半导体中的空穴数目大量增加，空穴成为多数载流子，而自由电子则成为少数载流子，如图1-1-4所示。 1.1.2 PN结及其单向导电性 若将P型半导体和N型半导体结合在一起，由于交界面两侧载流子的浓度差别，N区的电子往P区扩散，P区空穴往N区扩散，扩散结果是：在N区和P区的交界处两侧分别产生正负离子，形成空间电荷区，即PN结，又称为耗尽层和阻挡层，如图1-1-5所示 图1-1-5 PN结形成 若在PN结两端接上外加正向偏压（P区接电源正极，N区接电源负极），则在正向偏压作用下，多子（P区的空穴，N区的电子）流向交界处分别中和了空间电荷区中一部分负、正离子，使空间电荷区变窄，PN结电阻变小，从而形成