N型P型N型P型半导体基础知识入门半导体基础知识入门二极管的导通.PPT

* * 1883年 爱迪生 “爱迪生效应” ?1904年 弗莱明 电子管二极管 美国发明家 德福雷斯特 真空三极管 二战结束前 电子技术简史 1947年 美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿 1950年 第一个商用晶体管 1956年 诺贝尔物理奖 无线电时代 电子计算机时代 1959年，第一块集成电路板终于诞生了 1962年 12个晶体管的小规模集成电路 1966年 100－1000个晶体管的中规模集成电路 1967－1973年 1000个至10万个晶体管的大规模集成电路 1977年 30平方毫米的硅晶片上集成15万个晶体管的超大规模集成电路 1993年 1000万个晶体管的 特大规模集成电路 1994年 1亿个元件 巨大规模集成电路 集成电路发展年表 0.18微米———上海“汉芯一号” 利用0.3微米线宽工艺在10mm×20mm的芯片上集成了1.4亿个元件，即集成密度达70万个元件/毫米。每个芯片可包含多至上百万个晶体管。 晶体管小型化的速度是非常惊人的。从60年代线宽10微米，到90年代已达到线宽0.5微米或更小。 集成电路采用氧化、光刻、扩散掺杂等工艺把晶体管、电阻、电容等元件集成于一块半导体芯片上，封装成多脚的器件。主要优点：小、轻、电路性能好且可靠，成本低。电子产品的不断更新换代，主要得益于集成电路技术的迅速发展 半导体基础知识入门 一、导体、绝缘体和半导体 1、导体：善于传导电流的物体，其电阻率很小 2、绝缘体：电阻率极高的物体 自由电子理论是在100年前为了解释金属传热、导电性能时而提出的。 疑问： 为什么有二个自由电子的铁比一价的铜导电性能还要差些？ 为什么三价的铝又比二价的铁导电性能又要强些？ 面对（没有自由电子的）液体的导电、半导体导电，此说已经显得无能为力； 3、半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间 半导体基础知识入门 导电原理是： 某物质的原子的价电子较少，外电子层不饱满，或速率很低，存在着电子空位，在电压的作用下外来的电子进入电子空位，电子在电子空位间换位移动，形成电流。 半导体基础知识入门 硅和锗的价电子 二.1、本征半导体晶体 本征导电中的载流子——电子和空穴 半导体基础知识入门 二.2、杂质半导体 N型：掺入微量五价的杂质原子，多余电子导电 四价锗（Ge）中掺入五价砷（AS） +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 Ge AS AS +5 +5 半导体基础知识入门 P型：掺入微量三价的杂质原子，空穴导电 四价锗（Ge）元素半导体中掺入三价硼（B） +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 Ge B B +3 +3 半导体基础知识入门 半导体基础知识入门 三.半导体器件的基本单元结构——PN结 最重要的特性是单向导电性 P型 N型 P型衬底 N型杂质 一个PN结构成二极管元件 P - N 结单向导电特性 N型 P型 N型 P型 半导体基础知识入门 半导体基础知识入门 二极管的导通和阻断时内部 半导体基础知识入门 几种常用二极管 1．整流二极管 2．快速二极管 3．稳压二极管 4．变容二极管 ５．发光二极管 ６．光电二极管 半导体基础知识入门 半导体基础知识入门 四、两个PN结----三极管 半导体基础知识入门 四、三极管