1-半导体基础知识.ppt - 1.1 1.2 1.3 1.4 1 PN PN 1 Si...

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第一章 常用半导体器件
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第一章 常用半导体器件 §1.1 半导体基础知识 §1.2 半导体二极管 §1.3 晶体三极管 §1.4 场效应管
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§1 半导体基础知识 一、本征半导体 二、杂质半导体 三、 PN 结的形成及其单向导电 四、 PN 结的电容效应
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一、本征半导体 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 本征半导体是 纯净 晶体结构 的半导体。 1 、什么是半导体?什么是本征半导体 导体--铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层 电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。 绝缘体--惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受 原子核的束缚力很强,只有在外电场强到 相当 程度时才可 能导电。 半导体--硅( Si )、锗( Ge ),均为四价元素, 它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘 体之间。 无杂质 稳定的结构
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2 、本征半导体的结构 由于热运动,具有足够能量 的价电子 挣脱 共价键的束缚 而成为 自由电子 自由电子的游离使共价键中 留有一个空位置,称为 空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 共价键 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度 升高,热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子 与空穴对的浓度加大。 动态平
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两种载流子 外加电场时,带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电, 且运动方向相反。由于载流子数 目很少,故 本征半导体 导电性很 差。 3 、本征半导体中的两种载流子 运载电荷的粒子称为载流子。 温度升高,热运动加剧, 载流子浓度增大,导电性增 强。 热力学温度 0K 时不导电 3 2 2 1 GO E kT i i n p K T e 本征半导体载流子浓度
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二、杂质半导体 1. N 型半导体 5 P 杂质半导体主要靠多数载 流子导电。掺入杂质越多, 多子浓度越高,导电性越强 ,实现 导电性可控 多数载流子 空穴比未加杂质时的数目 多了?少了?为什么?
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2. P 型半导体 3 B 多数载流子 P 型半导体主要靠空穴导电 ,掺入杂质越多,空穴浓度越 高,导电性越强, 在杂质半导体中,温度变化 时,载流子的数目变化吗?少 子与多子变化的数目相同吗? 少子与多子浓度的变化相同吗
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三、 PN 结的形成及其单向导电性 物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。 气体、液体、固体均有之。 扩散运动 P 区空穴 浓度远高 N 区。 N 区自由电 子浓度远 高于 P 扩散运动使靠近接触面 P 区的空穴浓度降低、靠近接 触面 N 区的自由电子浓度降低,产生内电场。
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PN 结的形成 因电场作用所 产生的运动称为漂 移运动。
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What students are saying

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