电工学08(第十五章 半导体二极管及三极管).doc

电工学08(第十五章 半导体二极管和三极管).txt14热情是一种巨大的力量，从心灵内部迸发而出，激励我们发挥出无穷的智慧和活力；热情是一根强大的支柱，无论面临怎样的困境，总能催生我们乐观的斗志和顽强的毅力……没有热情，生命的天空就没的色彩。 本文由cpu0441528贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第十五章 半导体二极管和三极管 § 15 – 1 半导体的导电特性 § 15 – 2 PN结 结 § 15 – 3 半导体二极管 § 15 – 4 稳压管 § 15 – 5 半导体三极管 §15 – 1 半导体的导电特性 导体、 一、 导体、半导体和绝缘体 1、很容易导电的物质称为导体，金属一般 、很容易导电的物质称为导体 导体， 都是导体。 都是导体。 2、有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如 、有的物质几乎不导电，称为绝缘体 绝缘体， 橡皮、陶瓷、塑料和石英。 橡皮、陶瓷、塑料和石英。 3、导电特性处于导体和绝缘体之间的物质， 、导电特性处于导体和绝缘体之间的物质， 称为半导体 如锗、 半导体， 砷化镓和一些硫化物、 称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、 氧化物等。 氧化物等。 一种物质的导电性能取决于它的载流子 一种物质的导电性能取决于它的载流子 密度（浓度）。 密度（浓度）。 载流子密度（浓度）举例： 载流子密度（浓度）举例： 密度 原子密度： ～ 10 23 个 / cm 3 导体） 铜的载流子密度： ～ 5 ×10 22 个 / cm 3 （导体） 铜的载流子密度 ： 硅的载流子密度： ～ 1.5×10 个/cm 10 3 锗的载流子密度： ～ 2.5 ×1013 个 /cm 3 锗的载流子密度 ： 绝缘体载流子密度： 近似等于零 载流子密度： 半 导 体 ? 由于半导体的导电机理不同于其它物质， 由于半导体的导电机理不同于其它物质， 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。 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， 例如，当受外界热和光的作用时，它的导 热和光的作用时 电能力将明显变化——热激发。 热激发。 电能力将明显变化 热激发 又例如，往纯净的半导体中掺入某些杂质， 又例如，往纯净的半导体中掺入某些杂质， 掺入某些杂质 会使它的载流子数量大大的增加， 会使它的载流子数量大大的增加，半导体的导电 掺杂。 能力也大大的改变——掺杂。而掺杂可大大增加 能力也大大的改变 掺杂 导电率正是半导体能制成各种电子器件的基础。 导电率正是半导体能制成各种电子器件的基础。 电子器件的基础 二、 本征半导体 1。要点： 。要点： （1）通过一定的工艺过程，可以将半 ）通过一定的工艺过程， 导体制成晶体 晶体。 导体制成晶体。 （2）完全纯净的（单一元素组成的）、 ）完全纯净的（单一元素组成的）、 结构完整的半导体晶体，称为本征半导体 本征半导体。 结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。 （3）在硅和锗晶体中，原子按四角形 ）在硅和锗晶体中， 系统组成， 系统组成，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。 共价键， 形成共价键，共用一对价电子。 2。硅和锗的共价键结构 。 共价键中的两个电 子被紧紧束缚在共价键 称为束缚电子 束缚电子， 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 自由电子， 共价键成为自由电子， 因此本征半导体中的自 由电子很少， 由电子很少，导电能力 很弱。 很弱。 +4 +4 +4 +4 +4表示除 +4表示除 去价电子 后的原子 共价键 共 用电子对 3。本征半导体的导电机理 。 在绝对零度（ 在绝对零度（T= 0 K）和没有外界激发时 ）和没有外界激发时, 价电子完全被共价键束缚着， 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，它的导电能力为0。 可以运动的带电粒子，它的导电能力为 。 在常温下，由于热激发，使一些价电子 在常温下，由于热激发， 热激发 获得足够的能量而脱离共价键的束缚， 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， 自由电子，同时共价键上留下一个空位，称 空穴。自由电子和空穴都可以参与导电， 为空穴。自由电子和空穴都可以参与导电， 通称载流子 载流子。 通称载流子。 自由电子在外电场的作用下， 自由电子在外电场的作用下，在晶格点阵 电子电流。 中定向运动，形成电子电流