2014年模拟电子技术基础期末复习湘潭大学讲义.ppt

2014年模拟电子技术基础期末复习湘潭大学讲义.ppt

  1. 1、本文档共656页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
2014年模拟电子技术基础期末复习湘潭大学讲义

主讲老师:闫磊 模拟电子技术基础 自我简介 闫 磊 办公室:二教609# 电话Email: yanlei@xtu.edu.cn 课程讲授计划 总计80学时,讲课70学时,习题课8学时,复习2学时。 学习及考试要求 上课认真听讲(5%)出勤与表现 认真完成课后作业(10%)工整与正确率 课堂测验(5%)针对重点难点章节 考试(80%)统一笔试成绩 第一章 常用半导体器件 模拟电路 第一章 常用半导体器件 § 1.1 半导体基础知识 § 1.2 半导体二极管 § 1.3 双极型晶体管 § 1.4 场效应管 §1.1 半导体的基本知识 1.1.1 本征半导体 1)导体、半导体和绝缘体 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。 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。 2) 本征半导体 一、本征半导体的结构特点 通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。 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。 本征半导体:完全纯净的、结构完整的半导体晶体。 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。 硅和锗的共价键结构 共价键共 用电子对 +4表示除去价电子后的原子 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。 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 自由电子 空穴 束缚电子 2.本征半导体的导电机理 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。 温度越高,载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强,温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素,这是半导体的一大特点。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 本征半导体中电流由两部分组成: 1. 自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流。 1.1.2 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。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。 P 型半导体:空穴浓度大大增加的杂质半导体,也称为(空穴半导体)。 N 型半导体:自由电子浓度大大增加的杂质半导体,也称为(电子半导体)。 一、N 型半导体 在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷(或锑),晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,磷原子的最外层有五个价电子,其中四个与相邻的半导体原子形成共价键,必定多出一个电子,这个电子几乎不受束缚,很容易被激发而成为自由电子,这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子,称为施主原子。 多余 电子 磷原子 N 型半导体中的载流子是什么? 1、由施主原子提供的电子,浓度与施主原子相同。 2、本征半导体中成对产生的电子和空穴。 掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以,自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子(多子),空穴称为少数载流子(少子)。 二、P 型半导体 空穴 硼原子 P 型半导体中空穴是多子,电子是少子。 三、杂质半导体的示意表示法 杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系,起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。 1.1.3 PN 结 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。 P型半导体 N型半导体 扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽,空间电荷区越宽。 内电场越强,就使漂移运动越强

文档评论(0)

jiayou10 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

版权声明书
用户编号:8133070117000003

1亿VIP精品文档

相关文档