半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

半導(dǎo)體根底學(xué)問--教學(xué)目標(biāo)(1)學(xué)問目標(biāo)：生疏什么是半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的材料物理特性，電特性等概念。(2)力量目標(biāo)：通過類比，讓同學(xué)們生疏到空穴，電子等概念，半導(dǎo)體的工作原理。(3)為簡奇特之處，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂觀性。二.教學(xué)重點(diǎn)1、PN2、PN三.教學(xué)難點(diǎn)1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理:兩種教流子參與導(dǎo)電；2、摻雜半導(dǎo)體中的多子和少子；3、PN四.教學(xué)方法演示法、講授法五.教學(xué)時(shí)數(shù)3六.教學(xué)過程.課導(dǎo)入活中的重要性，激發(fā)學(xué)生探究知的欲望。.課講解本征半導(dǎo)體純潔的具有晶體構(gòu)造的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。一、導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體導(dǎo)體：自然界中很簡潔導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。硅、硅化錢和一些硫化物、氧化物等。1、當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電力量明顯變化。2、往純潔的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使它的導(dǎo)電力量明顯轉(zhuǎn)變。二、本征半導(dǎo)體的晶體構(gòu)造完全純潔的、不含其他雜質(zhì)且具有晶體構(gòu)造的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。將硅或錯(cuò)材料提純便形成單晶體，它的原子構(gòu)造為共價(jià)鍵構(gòu)造。當(dāng)溫度T=0K三、本征半導(dǎo)體中的兩種載流子運(yùn)載電荷的粒子稱為載流子。外加電場(chǎng)時(shí)，帶負(fù)電的自由電子和帶正電的空穴均參與導(dǎo)電，且運(yùn)動(dòng)方向相反。由于載流子數(shù)目很少，故導(dǎo)電性很差。0K時(shí)不導(dǎo)電。四、本征半導(dǎo)體中載流子的濃度0K時(shí)，價(jià)電子能量增高，有的價(jià)電子可以擺脫原子核的束縛而參與導(dǎo)電，成為自由〔也稱熱激發(fā)同時(shí)成對(duì)消滅的，稱為電子空穴對(duì)。游離的局部自由電子也可能回到空穴中去，稱為復(fù)合。在肯定溫度下本征激發(fā)和復(fù)合會(huì)到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)，載流子濃度肯定，且自由電子數(shù)和空穴數(shù)相等。2.2一、N554子核吸引，在室溫下即可成為自由電子。自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴的濃度，即n?po電子稱為多數(shù)教流子〔簡稱多子〕，空穴稱為少數(shù)教流子〔簡稱少子〕o5二、p3P型半導(dǎo)體。價(jià)雜質(zhì)原子稱為受主原子?？昭舛榷嘤陔娮訚舛龋碢?n.空穴為多數(shù)載流子，電子為少數(shù)載流子。PN結(jié)在一塊半導(dǎo)體單晶上一側(cè)摻雜成為PN型半導(dǎo)體，兩個(gè)區(qū)域的交界處就形成了一個(gè)特別的薄層，稱為PN一、PN半導(dǎo)體中的載流子有兩種有序運(yùn)動(dòng)：教流子在濃度差作用下的集中運(yùn)動(dòng)和電場(chǎng)作用下的漂移運(yùn)動(dòng)。同一塊半導(dǎo)體單晶上形成PN型半導(dǎo)體區(qū)域，在這兩個(gè)區(qū)域的交界處，當(dāng)多子集中與少子漂移到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，空間電荷區(qū)〔亦稱為耗盡層或勢(shì)壘區(qū)〕的寬度根本上穩(wěn)定下來，PN二、PNPN在PN大，可接入電阻幾PN〔反偏〕反向接法時(shí)，外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)的方向全都，增加了內(nèi)電場(chǎng)的作用；外電場(chǎng)使空1;由于少數(shù)教流子濃度很低，反向電流數(shù)值格外小。綜上所述：當(dāng)PNPNPNPN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。三、PNPNui11)四、PN

(^ri=IePN結(jié)伏安特性方程： ,式中：Is為反向飽和電流；UT為溫度電壓當(dāng)量，當(dāng)T=300K時(shí)，UT ^26mVh/,當(dāng)u>0且u>〉U『時(shí)，伏安特性呈非線性指數(shù)規(guī)律；當(dāng)uVO|u|>>/時(shí)，電流根本與uPNPNPN數(shù)值的增加而急劇增大。PN哪種擊穿，假設(shè)對(duì)其電流不加以限制，都可能造成PNPN容效應(yīng)1.勢(shì)壘電容PN過程，與電容的充放電一樣，其等效電容稱為勢(shì)壘電容d。2.集中電容PN有電荷的積存和釋放的過程，其等效電容稱為集中電容6do七、課堂小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展學(xué)問回憶，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課有一個(gè)整體把握.從兩方面進(jìn)展小結(jié)：(1)生疏半導(dǎo)