2-模拟电子技术-第二章-2013 09-李传南 [兼容模式].pdf

第二章 第二章 半导体二极管及基本电路半导体二极管及基本电路 年 ９９月月 1 本章的主要要内容 §§2.1 半导半导体的的基本本知识 §2.2 PN结的形成及特性 §2.4 二极管的基本电路及其分析方法 §2.5 二极管整流滤波及简单稳压电路 §§22.66 特殊特殊二极管极管 2 §§2.12.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 ((semiconductor)) §2.1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同，划分为导 体体、绝缘体绝缘体和和半导体半导体。由外层电子的情况决定由外层电子的情况决定。 典型的半导体有硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓 -3 （GaAs）、氮化镓（GaN ）等，电阻率为10 ～ 101099 ΩΩ⋅cmcm 。 半导体的特点： 导电能力介于导体和绝缘体之间； 受外界光和热刺激时电导率发生很大变化受外界光和热刺激时电导率发生很大变化— — 光敏元件、热敏元件； 掺进微量杂质，导电能力显著增加。 4 §2.1.2 半导体的共价键结构-1 最常用的半导体如硅和锗，它们的最外层电子 （（价电子价电子））都是四个都是四个。 Ge Si 通过一定的工艺过程通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体可以将半导体制成晶体，原原 子和原子之间通过共价键连接。--本征半导体 5 §2.1.2 半导体的共价键结构-2 +4 +4 +4+4 +4+4 共价键有很强的结合力，使原子规则排列， 形成晶体。导电能力弱。 6 §2.1.2 半导体的共价键结构-3 7 §2.1.3 本征半导体及其导电作用-1 两种载流子 本本征(intrinsic)激发本本征半半导体中中的价电 子获得足够的随机热振动能量而挣脱共价子获得足够的随机热振动能量而挣脱共价 键的束缚，成为自由电子。 8 §2.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用-2 1、载流子、自由电子和空穴 用来运载电荷的粒子称为用来运载电荷的粒子称为载流子载流子(Carrier)(Carrier) 。 本征半导体中没有可以运动的带电粒子本征半导体中没有可以运动的带电粒子 （（即即 载流子），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 的束缚的束缚，成为成为自由电子自由电子(Electron)(Electron) ，同时共价键同时共价键 上留下一个空位，称为空穴(Hole)。