电工电子要点21--42.doc

知识点21·本征半导体的含义 2.本征半导体 本征半导体是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。 半导体共价键中的价电子并不像绝缘体中束缚的那样紧，在热激发下会脱离共价键而成为自由电子（本征激发） 本征半导体的导电机理 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。 在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。 本征半导体中电流由两部分组成：自由电子与空穴都是运输电禾的载体，使半导体具有了导电性。 1. 自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流。 自由电子与空穴都是运输电荷的载体，使半导体具有了导电性。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，即本征半导体的光敏性和热敏性，这是半导体的一大特点。 知识点22·杂质半导体（p型n型）怎么形成，多子，少子，类型，决定因素 3.杂质半导体--如炒菜-味道好与否，就看盐（杂质）多少。 在本征半导体内掺入一定数量的杂质，就会改变半导体的性能。(1）P型半导体 在硅（或锗）的晶体内掺入少量的杂质，如硼（或铟）等，就构成了P型半导体。 掺入三价元素，形成一个空穴。 相邻共价键上的电子受热激发移动填补到这个空穴中，硼原子成为负离子。 P型半导体中的空穴成为多数载流子——多子，受热激发而脱离共价键的电子为少子。 (2）N型半导体 在硅（或锗）的晶体内掺入少量的杂质，如磷（或砷、锑）等，就构成了N型半导体。 掺入五价元素，形成一个自由电子。 N型半导体中的电子成为多数载流子——多子，而空穴为少子。 N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。 P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。 杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。 小结; 1、半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间。 2、在一定温度下，本征半导体因本征激发而产生自由电子和空 穴对，故其有一定的导电能力。 3、本征半导体的导电能力主要由温度决定；杂质半导体的导电能力主要由所掺杂质的浓度决定。 4、P型半导体中空穴是多子，自由电子是少子。N型半导体中自由电子是多子，空穴是少子。 5、半导体的导电能力与温度、光强、杂质浓度和材料性质有关。 6.本征半导体和杂质半导体均呈电中性 知识点23·PN结形成过程 将两种不同类型的半导体进行结合，在其结合面上就出现了电子和空穴的浓度差别。 电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。--就象滴入水中的墨水向周围曼延。 PN结的形成 利用掺杂工艺，把P型半导体和N型半导体在原子级上紧密结合，P区与N区的交界面就形成了PN结。 PN结形成的物理过程: 注意: 1、空间电荷区中没有载流子。 2、空间电荷区中内电场阻碍P 中的空穴、N区中 的电子（都是多子）向对方运动（扩散运动）。 3、P 区中的电子和 N区中的空穴（都是少子）， 数量有限，因此由它们形成的电流很小。 注意： PN结处于动态平衡时，扩散电流与漂移电流 相抵消，即通过PN结的电流为零。 知识点24·PN结的单向导电性 PN结具有单向导电性 即在PN结上加正向电压时，PN结电阻很低，正向电流较大。（PN结处于导通状态） 加反向电压时，PN结电阻很高，反向电流很小。（PN结处于截止状态） PN结的单向导电性— 跟交通规则中单向通行一样 即正向导通，反向截止 正偏特性：PN结呈小电阻特性，理想情况下相当于开关闭合。 反偏特性 PN结呈大电阻特性，理想情况下相当于开关断开。 知识点25·了解二极管的符号 5.1.2 二极管--利用PN结的单向导电特性，就向人们习 惯走向门开得较大的出口一样，形成电位势垒差。 知识点26·了解二极管伏安特性曲线 注 意: 死区电压：硅管约为：0.5V,锗管约为：0.1V。 导通时的正向压降：硅管约为:0.6V~0.8V,锗管约为:0.2V~0.3V。 常温下，反向饱和电流很小。当PN结温度升高时，反向电流明显增加。 3.二极管的主要参数 最大整流电流IFM 最高反向电压URM 最大反向电流IRM 最高工作频率fM 知识点27·特殊二极管，类型，特点 1. 稳压二极管 特点 (1)反向特性曲线比较陡 (2)工作在反向击穿区 2. 发光二极管-光的能量来自与自由电子与空穴PN结附近复合时所释放的能量。注入P型中电子与空穴复合发红光，注入N型中空穴与电子复合发绿光。 发光二极管是