第2章 半导体器件及其基本应用电路.pdf

第二章 半导体二极管 及其基本应用电路 2.1 引言 2.2 半导体基础知识 2.3 PN结 2.4 半导体二极管 2.5 稳压二极管 2.2 半导体基础知识 一 、什么是半导体 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电子在 外电场作用 下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体－－惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原子核 的束缚力很 强，只有在外电场强到一定程度时才可能导电。 半导体－－硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原子的 最外层电子 受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 一 、什么是半导体 半导体材料硅(Si) 和锗（Ge ）的原子序数分别 为14和32。 (a) 硅原子和锗原子结构 (b) 硅原子和锗原子简化模型 硅原子和锗原子结构模型 二、本征半导体 价电子 本征半导体是完全纯净的、原子核 共价健 结构完整的半导体 共价键 由于热运动，具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置，称为空穴 两种载流子 +4 +4 D +4 自由电子和空穴称为载 C 流子，都参与导电 B +4 +4 +4 半导体与金属导电方式 A 的差别 +4 +4 +4 三、杂质半导体 N 型半导体 多数载流子 磷（P） P 型半导体 多数载流子 硼（B） 2.3 PN结 一、PN结的形成 二、PN结的单向导电性 PN结加正向电压导通： PN结加反向电压截止： 耗尽层变窄，扩散运动 耗尽层变宽，阻止扩散运 加剧，由于外电源的作 动，有利于漂移运动，形成 用，形成扩散电流，PN结 漂移电流。由于电流很小， 处于导通状态。 故可近似认为其截止。