9-14(二极管及基本电路)1 模电.ppt

* 1、导体： 电阻率大于109 3.1.1半导体材料 电阻率小于 Ω·cm 2、绝缘体： 3、半导体： 金属 很容易导电 几乎不导电 橡皮、陶瓷、塑料和石英 锗、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等 Ω·cm 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子 Si Si Si Si 价电子 3.1.2半导体的共价键结构 Si Si Si Si 价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 ⑴本征激发： 空穴 自由电子 3.1.3本征半导体、空穴及其导电作用 1、本征半导体: 化学成分纯净的半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。 Si Si Si Si 空穴 温度愈高， 自由电子 3.1.3本征半导体、空穴及其导电作用 本征激发中自由电子和空穴浓度总相等 ⑵本征激发的特征： 自由电子、空穴愈多。 2、空穴的（相对）移动及（等效）导电作用 3.1.3本征半导体、空穴及其导电作用 空穴的移动是靠相邻共价键中的价电子依次填充空穴来实现的。 自由电子和空穴又统称为载流子 空穴的移动是相对的 3、载流子的产生和复合 3.1.3本征半导体、空穴及其导电作用 一定温度时产生的自由电子和空穴数和复合掉的电子和空穴数会相等，即达到一种动态平衡 Si Si Si Si B– 硼原子 接受一个电子变为负离子 空穴 下一节 上一页 下一页 返 回 2、P型半导体 ⑵受主杂质。 ⑶空穴是多数载流子 ⑷自由电子是少数载流子 ⑴负离子 3.1.4杂质半导体 1、何为杂质半导体 掺入杂质的本征半导体 Si Si Si Si p+ 多余电子 磷原子 在常温下即可变为自由电子 失去一个电子变为正离子 3、N型半导体 ⑴正离子 3.1.4杂质半导体 ⑵施主杂质。 ⑶电子是多数载流子 ⑷空穴是少数载流子 3.2.1载流子的漂移与扩散 1、漂移 3.2 PN结的形成及特性 b、电子逆着电场方向漂移，空穴顺着电场方向漂移 a、在无电场作用时，载流子将作随机的、无定向运动 有电场作用时，载流子的定向运动称为漂移 2、扩散 b、如果没有外来载流子注入或电场作用， 通过扩散载流子的浓度将趋向于均匀，直致扩散结束。 a、基于载流子的浓度差异和随机热运动速度, 载流子由高浓度区域向低浓度区域运动称为扩散。 3.2.1载流子的漂移与扩散 1、PN 结的形成 多数载流子扩散 空间电荷区 少数载流子漂移 …… 扩散 = 漂移 稳定的空间电荷区 即PN 结或耗尽层 内电场 3.2.2 PN结的形成 2、PN 结（耗尽层） 3.2.2 PN结的形成 自我检验题 1、N型半导体中，杂质离子带 电荷； P型半导体中，杂质离子带 电荷。N型半导体中多数载流子是 ，少数载流子是 ；P型半导体中多数载流子是 ，少数载流子是 2、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。 。 正 负 电子 空穴 电子 空穴 参杂的多少 温度 3、PN结的耗尽区，P型半导体一侧为 电荷区， N型半导体一侧为 电荷区。内电场的方向由 区指向 正 负 N P 区