模擬電子技術(shù)ppt課件-展示頁
2025-01-23 23:03本頁面
【正文】 、 皮包中 ） 微型手機(jī) （ 耳機(jī)大小 ， 一年充電一次 ） 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 半導(dǎo)體（ Semiconductor） 定義 特點(diǎn) :導(dǎo)電能力可控 （受控于光、熱、 雜質(zhì) 等） 典型半導(dǎo)體材料 :硅 Si和 鍺 Ge以及 砷化鎵 GaAs等 Ge二極管 GaAsAlGaAs 諧振腔發(fā)光二極管 本征半導(dǎo)體 (Intrinsic Semiconductor) intrinsic: (指價值 、 性質(zhì) )固有的 , 內(nèi)在的 , 本質(zhì)的 ——純凈無摻雜的半導(dǎo)體 。 (1) 共價鍵結(jié)構(gòu) (2) 電子空穴對 (3) 空穴的移動 (1） 共價鍵 (covalent bond)結(jié)構(gòu) 空間排列有序的 晶體 (crystal) 以 硅原子 (Si)為例： (a) 硅晶體的空間排列 (b) 共價鍵結(jié)構(gòu)平面示意圖 電子空穴對： 載流子（ Carrier) 本征激發(fā)和復(fù)合 在一定溫度下 會達(dá)到 動態(tài)平衡 ! （ 2）電子空穴對 (Electron – Hole Pair) 本征激發(fā) （ 熱激發(fā) ） 電子 ( ) 空穴 (+) 復(fù)合 (rebination) 相鄰電子過來填補(bǔ)空穴 本征激發(fā) 自由電子 空穴 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 空穴的自由移動 (3) 空穴的移動 (導(dǎo)電）？ 相鄰共價鍵中的 價電子 反向 依次 填補(bǔ)空穴 Bonded electron 本征半導(dǎo)體 特點(diǎn)： 電子濃度 =空穴濃度 缺點(diǎn) ： 載流子少，導(dǎo)電性差， 溫度穩(wěn)定性差！ T=300 K室溫下 ,本征 硅的 電子和空穴濃度 : n = p = 1010/cm3 )2ex p ( G0230ii kTETApn ??? 當(dāng)本征激發(fā)和復(fù)合處于平衡時，本征載流子的濃度為 : (1) N型半導(dǎo)體 (ntype semiconductor) (2) P型半導(dǎo)體 (ptype semiconductor) (3) 雜質(zhì)對半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響 雜質(zhì)半導(dǎo)體 (Extrinsic Semiconductor) (1） N型半導(dǎo)體（ 電子型半導(dǎo)體） 施主雜質(zhì) (Donor impurities) 正離子 通過 少量 摻 入五價 雜 質(zhì)元素（如：磷），極大增加 電子 的數(shù)目。 (2） P型半導(dǎo)體（ 空穴 型半導(dǎo)體） 受主雜質(zhì) (Acceptor impurities) 負(fù)離子 多子 ：空穴 （ 主要由 雜質(zhì)原子提供） 少子 ：電子 （ 由熱激發(fā)形成） (3) 雜質(zhì)對半導(dǎo)體 導(dǎo)電性的影響 ——載流子數(shù)目劇增！ T=300 K室溫下 ,本征 硅的 電子和空穴濃度 : n = p = 1010/cm3 1 本征硅的原子濃度 : 1022/cm3 3 以上三個濃度基本上依次相差 106/cm3 。 加上電壓 = 偏置 (bias) 正偏： UPUN 反偏： UPUN (1) PN結(jié)正偏 (UPUN )時 外加的正向電壓削弱了內(nèi)電場。 這是一個今后常用的參數(shù)。 //( 1 ) ( 1 )TuUq u k Tssi
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