[工學(xué)]ch3半導(dǎo)體二極管及其基本電路-展示頁(yè)
2025-02-24 17:44本頁(yè)面
【正文】 雜質(zhì)半導(dǎo)體 因五價(jià)雜質(zhì)原子中只有四個(gè)價(jià)電子能與周圍四個(gè)半導(dǎo)體原子中的價(jià)電子形成共價(jià)鍵，而多余的一個(gè)價(jià)電子因無(wú)共價(jià)鍵束縛而很容易形成自由電子。 N型半導(dǎo)體 ——摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。摻入的雜質(zhì)主要是三價(jià)或五價(jià)元素。在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。 自由電子和 空穴都稱為載流子。 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流 (1)自由電子作定向運(yùn)動(dòng) ?電子電流 (2)價(jià)電子遞補(bǔ)空穴 ?空穴電流 注意： (1) 本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少 , 其導(dǎo)電性能很差； (2) 溫度愈高， 載流子的數(shù)目愈多 ,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。 空穴 溫度愈高，晶體中產(chǎn)生的自由電子便愈多。 Si Si Si Si 價(jià)電子 價(jià)電子在獲得一定能量（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成為 自由電子 （帶負(fù)電），同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱為 空穴 （帶正電） 。 空穴的移動(dòng) ——空穴的運(yùn)動(dòng)是靠相鄰共價(jià)鍵中的價(jià)電子依次充填空穴來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 空穴 ——共價(jià)鍵中的空位 。 半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型及晶體結(jié)構(gòu) 本征半導(dǎo)體 本征半導(dǎo)體 ——化學(xué)成分純凈的半導(dǎo)體 。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 半導(dǎo)體二極管 二極管基本電路及其分析方法 特殊二極管 PN結(jié)的形成及特性 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 半導(dǎo)體材料 半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 本征半導(dǎo)體 雜質(zhì)半導(dǎo)體 半導(dǎo)體材料 根據(jù)物體導(dǎo)電能力 (電阻率 )的不同，來(lái)劃分導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。 典型的半導(dǎo)體有 硅 Si和 鍺 Ge以及 砷化鎵 GaAs等。 它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài) 。 電子空穴對(duì) ——由本征激發(fā)（熱激發(fā)）而產(chǎn)生的自由電子和空穴對(duì)。 由于隨機(jī)熱振動(dòng)致使共價(jià)鍵被打破而產(chǎn)生空穴－電子對(duì) 假想成帶一個(gè)正電荷的粒子。 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。 自由電子 在外電場(chǎng)的作用下，空穴吸引相鄰原子的價(jià)電子來(lái)填補(bǔ)，而在相鄰原子中出現(xiàn)一個(gè)空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)）。 所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。 自由電子和 空穴成對(duì)地產(chǎn)生的同時(shí)，又不斷復(fù)合。 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為 雜質(zhì)半導(dǎo)體 。 P型半導(dǎo)體 ——摻入三價(jià)雜質(zhì)元素（如硼）的半導(dǎo)體。 在 N型半導(dǎo)體中 自由 電子是多數(shù)載流子， 它主要由雜質(zhì)原子提供； 空穴是少數(shù)載流子 , 由熱激發(fā)形成。 2. P型半導(dǎo)體 雜質(zhì)半導(dǎo)體 因三價(jià)雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空穴。 空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為 負(fù)離子 。 3. 雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的影響 雜質(zhì)半導(dǎo)體 摻入雜質(zhì)對(duì)本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有很大的影響，一些典型的數(shù)據(jù)如下 : 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(gè)濃度基本上
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1