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第一章半导体二极管和三极管
本章主要内容：半导体基础知识；半导体
二极管；晶体三极管；场效应管
重点掌握：1.半导体器件的外特性；
2.器件的主要参数
§1半导体基础知识
一、本征半导体
二、杂质半导体
三、PN结的形成及其单向导电性
四、PN结的电容效应
一、本征半导体
1.什么是半导体？什么是本征半导体？
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。
本征半导体是纯净（99.99999%的晶体结构的半导体。
无杂质稳定的结构
四价单晶Si、Ge
2.本征半导体的结构补充内容:
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
自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。动态平衡
一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高,
热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对的
浓度加大。（补充浓度公式）
3.本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。
外加电场时,带负电的自
由电子和带正电的空穴均参
与导电,且运动方向相反。
由于载流子数目很少,故导
温度升高热运动加剧载流
电性很差。,,
子浓度增大,导电性增强。
热力学温度0K时不导电。
两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？
二杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质,就会
使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺
杂半导体的某种载流子浓度大大增加。
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）。
（一）、N型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷
（或锑）,晶体点阵中的某些半导体原子被杂
质取代,磷原子的最外层有五个价电子,其中
四个与相邻的半导体原子形成共价键,必定多
出一个电子,这个电子几乎不受束缚,很容易
被激发而成为自由电子,这样磷原子就成了不
能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一
个电子,称为施主原子。
多余
电子+4+4N型半导体中
的载流子是什
么？
磷原子+5+4
1.由施主原子提供的电子,浓度与施主原子相同。
2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。
掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以,自由
电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子
（多子）,空穴称为少数载流子（少子）。
？问题：
多数载流子
空穴比未加杂质时的数目多
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