晶體二極管及應(yīng)用ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-13 01:10本頁(yè)面
【正文】 示總電子的濃度 p 表示空穴的濃度 n =p+ND ≈ND（施主雜質(zhì)的濃度 p） P型半導(dǎo)體： NA表示受主雜質(zhì)的濃度 ， n 表示電子的濃度 p 表示總空穴的濃度 p= n+ NA ≈ NA （受主雜質(zhì)的濃度 n） 三、雜質(zhì)半導(dǎo)體（續(xù)） 說(shuō)明：因摻雜的濃度很小，可近似認(rèn)為復(fù)合系數(shù) R保持不變。 價(jià)帶 導(dǎo)帶 受主能級(jí) 自由電子是少子 空穴是多子 雜質(zhì)原子提供 由熱激發(fā)形成 因留下的空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為 負(fù)離子。 ?半導(dǎo)體的摻雜、溫度等可人為控制。 則施主雜質(zhì)濃度為： ND= 1018/cm3 （ 比 ni大十萬(wàn)倍） 雜質(zhì)半導(dǎo)體小結(jié)： ?盡管雜質(zhì)含量很少（如萬(wàn)分之一），但提供的載流子數(shù)量仍遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子的數(shù)量。施主雜質(zhì)因提供自由電子而帶正電荷成為 正離子。 12/132 ? N型半導(dǎo)體 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +5+5 在本征半導(dǎo)體中摻入的五價(jià)元素，如 P。 摻入的三價(jià)元素如 B（硼）、 Al（鋁） 等，形成 P型半導(dǎo)體 ，也稱(chēng)空穴型半導(dǎo)體。 二、本征半導(dǎo)體及半導(dǎo)體的能帶（續(xù)） 11/132 三、雜質(zhì)半導(dǎo)體 雜質(zhì)半導(dǎo)體 摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體。 R—— 載流子的復(fù)合率 即每秒成對(duì)復(fù)合的電子空穴的濃度。 9/132 ? 本征半導(dǎo)體的載流子的濃度 電子濃度 ni :表示單位體積內(nèi)的自由電子數(shù) 空穴濃度 pi :表示單位體積內(nèi)的空穴數(shù)。 7/132 鍺晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)示意圖 半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)示意圖 價(jià)帶中留下的空位稱(chēng)為 空穴 導(dǎo)帶 自由電子定向移動(dòng) 形成 電子流 ? 本征半導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 共價(jià)鍵內(nèi)的電子 稱(chēng)為 束縛電子 價(jià)帶 禁帶 EG 外電場(chǎng) E 束縛電子填補(bǔ)空穴的 定向移動(dòng)形成 空穴流 二、本征半導(dǎo)體及半導(dǎo)體的能帶（續(xù)） 掙脫原子核束縛的電子 稱(chēng)為 自由電子 8/132 1. 本征半導(dǎo)體中有兩種載流子 — 自由電子和空穴 它們是成對(duì)出現(xiàn)的 2. 在外電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生電流 — 電子流和空穴流 電子流 自由電子作定向運(yùn)動(dòng)形成的 方向與外電場(chǎng)方向相反 自由電子始終在導(dǎo)帶內(nèi)運(yùn)動(dòng) 空穴流 價(jià)電子遞補(bǔ)空穴形成的 方向與外電場(chǎng)方向相同 始終在價(jià)帶內(nèi)運(yùn)動(dòng) 二、本征半導(dǎo)體及半導(dǎo)體的能帶（續(xù)） 3. 注意：本征半導(dǎo)體在熱力學(xué)零度（ 0K）和沒(méi)有外界能量激發(fā)下，晶體內(nèi)無(wú)自由電子，不導(dǎo)電。 常用的本征半導(dǎo)體 +4 晶體特征 在晶體中，質(zhì)點(diǎn)的排列有一定的規(guī)律。 半導(dǎo)體 : ? 半導(dǎo)體特性 摻入雜質(zhì)則導(dǎo)電率增加幾百倍 摻雜特性 半導(dǎo)體器件 溫度增加使導(dǎo)電率大為增加 溫度特性 熱敏器件 光照不僅使導(dǎo)電率大為增加還可以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) 光照特性 光敏器件 光電器件 6/132 二、本征半導(dǎo)體及半導(dǎo)體的能帶 本征半導(dǎo)體 完全純凈 、 結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體 。 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。1/132 第 1章 緒論 第 2章 晶體二極管及應(yīng)用 第 3章 晶體三極管及應(yīng)用 第 4章 場(chǎng)效應(yīng)管及基本放大電路 第 5章 放大電路的頻率響應(yīng) 第 6章 負(fù)反饋放大電路 第 7章 雙極型模擬集成電路的分析與應(yīng)用 第 8章 集成運(yùn)算放大器的分析與應(yīng)用 第 10章 直流穩(wěn)壓源電路 課程章節(jié) 2/132 問(wèn)題： ？ ？ ？ 4. 各種器件有何功能？ 第二章晶體二極管及應(yīng)用 3/132 第二章晶體二極管及應(yīng)用 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) PN結(jié) 半導(dǎo)體 二極管 （二極管） 4/132 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 一、半導(dǎo)體的特性 二、本征半導(dǎo)體及半導(dǎo)體的能帶 三、雜質(zhì)半導(dǎo)體 5/132 一、半導(dǎo)體特性 ? 什么是半 導(dǎo)體？ 導(dǎo) 體 : 導(dǎo)電率為 ， 量級(jí)，如金屬。（ S:西門(mén)子 ) 絕緣體 : 導(dǎo)電率為 1022～ 1014 ，如：橡膠、云母、塑料等。如：硅、鍺、砷化鎵等。 純度： %， “ 九個(gè) 9”它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài) 。 硅（鍺）的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型 價(jià)電子 正離子 注意： 為了方便 ，原子結(jié)構(gòu)常用二維結(jié)構(gòu)描述 ， 實(shí)際上是三維結(jié)構(gòu) 。 載流子概念：運(yùn)載電荷的粒子。 G03/2 k2i i oETn p A T e ???A0 — 與材料有關(guān)的常數(shù) EG0 — 禁帶寬度 T — 絕對(duì)溫度 k — 玻爾曼常數(shù) 結(jié)論 1. 本征半導(dǎo)體中 電子濃度 ni = 空穴濃度 pi 2. 載流子的濃度與 T、 EG0有關(guān) 二、本征半導(dǎo)體及半導(dǎo)體的能帶（續(xù)） 10/132 ? 載流子的產(chǎn)生與復(fù)合 g—— 載流子的產(chǎn)生率 即每秒成對(duì)產(chǎn)生的電子空穴的濃度。 當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí) g=
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1