模擬電子技術(shù)第1章-第2章gai(已修改)
2024-10-28 12:18 本頁面
【正文】 電類各專業(yè)適用 第一章 緒 論 一、本課程的性質(zhì)、目的和任務(wù) 三、本課程的基本要求 二、模擬電路的基本知識 五、參考書 四、基礎(chǔ)要求 167。 半導(dǎo)體的基本知識 一、本征半導(dǎo)體 ( Intrinsic Semiconductors ) 純凈的半導(dǎo)體晶體稱為本征半導(dǎo)體 第二章 半導(dǎo)體二極管及其基本電路 3 1. 本征半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)（硅）： 硅原子外層軌道 4個價電子 ， 它與相鄰原子靠得很近 ， 使價電子成為兩個原子公有 ， 形成共價鍵結(jié)構(gòu) 。 +4 +4 +4 +4 共價鍵 共價鍵中的 兩個電子 圖 2－ 1 4 2. 本征半導(dǎo)體的特點： ?在 T = 0 K（ 絕對零度 ） 和無外界激發(fā) ，沒有自由運動的帶電粒子 ——載流子； ?At T=0 176。 K, Silicon is an insulator, that is, no charge flows through it. ? T ?， 受熱激發(fā) ， 如 T = 300K（ 室溫 ） ，少數(shù)價電子會掙脫束縛成為自由電子 ，留下空穴 ——本征激發(fā) 。 5 3. 本征半導(dǎo)體中的兩種載流子： ? 自由電子 ( free electron ) ? 空穴 ( hole 價電子掙脫束縛后留下的空位 ） a. 帶正電，所帶電量與電子相等； b. 可以“ 移動”； c. 本征半導(dǎo)體中，自由電子和空穴成對出現(xiàn)，數(shù)目相等。 6 4. 本征半導(dǎo)體中的載流子濃度 ( the intrinsic carrier concentration ) kTE GeTApn 223ii?????ni： 自由電子的濃度 ( the concentration of free electron ) pi： 空穴的濃度 ( the concentration of hole ) A： 系數(shù)（與半導(dǎo)體材料有關(guān)） ( a constant ) 7 T： 絕對溫度 ( the temperature ( 186。K ) ) EG： 價電子掙脫共價鍵所需能量 , 又叫禁帶寬度 ( bandgap energy ( eV ) ) K： 波爾茲曼常數(shù) ( Boltzmann`s constant ) 結(jié)論：半導(dǎo)體材料一定，載流子濃度隨溫度按指數(shù)規(guī)律增大。 8 二、雜質(zhì)半導(dǎo)體 ( Extrinsic Semiconductors ) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的數(shù)目 ，本征半導(dǎo)體受熱激發(fā)只產(chǎn)生少量電子空穴對 ，載流子濃度很低 ， 外加電場作用 ， 電流極其微弱；若在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì) ， 則導(dǎo)電性能大為改觀 ， 摻入百萬分 之一 的雜質(zhì) ，載流子濃度增加 1百萬倍 。 9 1. N型半導(dǎo)體 ( Ntype semiconductor ) ? 形成 ( Negative) 本征摻雜： 本征半導(dǎo)體 得到大量電子（無空穴） 磷 本征激發(fā)：得到少量電子空穴對 +4 +4 +4 +5 磷原子 多余電子 圖 2－ 2 10 ? 特點 a. 自由電子為多數(shù)載流子（多子） 空穴為少數(shù)載流子 （少子）； b. 磷原子被稱為施主雜質(zhì) ( donor impurity)，本身因失去電子而成為正離子。 ? N型半導(dǎo)體可簡化成 + 圖 2－ 3 11 2. P型半導(dǎo)體 ( P—type semiconductor ) ? 形成 (
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