半导体的导电特性价电子.PPT

* 半导体的导电特性 P型半导体与N型半导体的特征 PN结及其单向导电特性 重点内容 1 一、半导体的导电特性 价电子 ＋4 空穴 自由电子 a b c ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 共价键的两 个价电子 （a）硅和锗原子的简化结构模型 (b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生 图 1-1硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图 2 结论： 电子和空穴一样都是运载电荷的粒子，也称载流子 在外电场的作用下，空穴和电子作定向移动，移动方向相反，但形成同一方向的电流。 电子 空穴 半导体 电流方向 图1-2 半导体中载流子运动示意图 I 3 二、N型和P型半导体 1、N型半导体 电子一空穴对 图1-3 N型半导体的结构 磷原子 自由电子 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋5 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ` 4 特 征： 掺入微量的五价元素 主要靠电子导电 自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子 5 2、P型半导体 电子一空穴对 图1-4 P型半导体的结构 硼原子 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋3 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ` 空穴 6 特征： 掺入微量的三价元素 主要靠空穴导电 空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子 7 二、PN结及其单向导电型 1、PN结的形成 图1-5 PN结的形成 P区 N区 内电场 P区 N区 空间电荷区 8 形成过程： 当N型半导体和P型半导体结合在一起时，由于P型半导体中空穴浓度高、电子浓度高，而N型半导体中电子浓度高、空穴浓度低，因此在交界面附近电子和空穴都要从浓度高的地方浓度低的地方扩散。P区的空穴要扩散到N区，且与N区的电子负荷，在P区一侧就留下了不能移动的负离子空间电荷区。同样，N区的电子要扩散到P 区，且与P区的空穴负荷在N区一侧就留下了不能移动的正离子空间电荷区。 9 *