技能培训专题 电子技术基础 ch1-1.ppt
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1、,1 半导体器件,1.1 半导体的基础知识,1.2 半导体二极管,1.3 二极管电路的分析方法及应用,1.4 特殊二极管,1.5 半导体三极管,1.1 半导体的基础知识,1.1.1 导体、半导体和绝缘体,1.1.2 本征半导体,1.1.3 杂质半导体,1.1.4 PN结,1.1.1 导体、半导体和绝缘体,根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。,典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。,半导体的特殊性能: 掺杂性 热敏性 光敏性,1.1.2 本征半导体,硅晶体的空间排列,本征半导体完全纯净的、不含杂质的半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。,晶体的共价键结构,硅和
2、锗的原子结构简化模型及晶体结构,两种载流子:电子和空穴,空穴共价键中的空位。,电子空穴对由热激发而产生的自由电子和空穴对。,空穴的移动空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。,两种载流子本征激发、复合动态平衡,1.1.3 杂质半导体,在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。,N型半导体掺入五价杂质元素(如磷)的半导体。,P型半导体掺入三价杂质元素(如硼)的半导体。,1. N型半导体,因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键,而多余的一个价电子因无共
3、价键束缚而很容易形成自由电子。,在N型半导体中自由电子是多数载流子,它主要由杂质原子提供;空穴是少数载流子, 由热激发形成。,提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子,因此五价杂质原子也称为施主杂质。,2. P型半导体,因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时,缺少一个价电子而在共价键中留下一个空穴。,在P型半导体中空穴是多数载流子,它主要由掺杂形成;自由电子是少数载流子, 由热激发形成。,空穴很容易俘获电子,使杂质原子成为负离子。三价杂质 因而也称为受主杂质。,掺入杂 质对本征半导体的导电性有很大 的影响,一些典型的数据如下:,以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。,3. 杂质对半
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