电工第3章基本电子器件.pptxVIP

(1-1)半导体器件1、半导体的基础知识，P型硅，N型硅2、PN结及半导体二极管3、稳压二极管4、半导体三极管5、场效应管

(1-2)（1）本征半导体现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。Si硅原子Ge锗原子1、半导体的基本知识

(1-3)硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的原子在硅和锗原子结构中，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。

(1-4)形成共价键后，每个原子都与相邻的四个原子相结合，形成最外层有八个电子的稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。+4+4+4+4完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。由半导体制作的器件，就称为晶体管

(1-5)共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。

(1-6)+4+4+4+4自由电子空穴自由电子带负电，空穴带正电。空穴很容易吸引相邻原子中的价电子来填补这个空穴，而在价电子原来的位置上形成新的空穴，…..好像空穴在移动。在外电场作用下，自由电子定向运动形成电子电流；空穴〝移动〞形成空穴电流。自由电子和空穴称为载流子所以，在本征半导体中存在两种载流子：自由电子和空穴空穴

(1-7)（2）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。载流子：电子，空穴P型半导体（主要载流子为空穴，空穴半导体）N型半导体（主要载流子为电子，电子半导体）

(1-8)N型半导体多余电子磷原子硅原子+N型硅表示SiPSiSi

(1-9)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，其中四个与相临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。硅或锗+少量磷?N型半导体多数载流子：自由电子；少数载流子：空穴所以，每个磷原子提供一个电子，多个磷原子提供多个电子。这种半导体又称为电子型半导体

(1-10)空穴P型半导体硼原子P型硅表示SiSiSiB硅原子空穴被认为带一个单位的正电荷，并且可以移动

(1-11)P型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相临的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可以吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。硅或锗+少量硼?P型半导体少数载流子：自由电子；多数载流子：空穴一个硼原子提供一个空穴，多个硼原子提供多个空穴。所以，这种半导体又成为空穴型半导体。

(1-12)杂质半导体的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体°?

(1-13)（1）PN结的形成在同一块半导体基片上，一半制成P型半导体，另一半制成N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了一个特殊的区域，这个特殊的区域就是PN结。2、PN结及半导体二极管

(1-14)P型半导体N型半导体++++++++++++++++扩散运动内电场E漂移运动空间电荷区PN结处载流子的运动－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++

(1-15)扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽漂移运动P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体++++++++++++++++扩散运动内电场EPN结处载流子的运动空间电荷区越宽,内电场越强，使得漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。－－－－－－－－++++++++

(1-16)漂移运动P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++扩散运动内电场EPN结处载流子的运动当扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡时，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度就固定不变了。－－－－PN结

(1-17)（2）PN结的单向导电性PN结加上正向电压，即：P区加电源的正极、N区加电源的负极。称为正向偏值PN结加上反向电压，即：P区加电源的负极、N区加电源的正极。称为反向偏值

(1-18)PN结正向偏置++++内电场被减弱，使扩散加强，空间电荷区变薄PN+正向电流－－－－－－－－++++外电场内电场扩散?飘移，正向电流大-PN结处于导通状态

(1-19)PN结反向偏置NP+_内电场加强，