第二章-半導(dǎo)體二極管及其基本電路培訓(xùn)資料

2.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)

2.2PN結(jié)的形成及特性2.3半導(dǎo)體二極管第二章半導(dǎo)體二極管及其基本電路2.5特殊二極管2.4二極管基本電路1.半導(dǎo)體材料2.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)

半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體、絕緣體之間，其導(dǎo)電性能還有其獨(dú)特的特點(diǎn)。常用的半導(dǎo)體材料有：

元素半導(dǎo)體：硅（Si）和鍺（Ge）

化合物半導(dǎo)體：砷化鎵（GaAs）等

導(dǎo)體純凈（本征）半導(dǎo)體物質(zhì)分類半導(dǎo)體（導(dǎo)電能力）絕緣體雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體化學(xué)成分純凈的半導(dǎo)體。它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài)。2.半導(dǎo)體共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)（硅）

硅和鍺是四價(jià)元素，在原子最外層軌道上的四個(gè)電子稱為價(jià)電子。它們分別與周圍的四個(gè)原子的價(jià)電子形成共價(jià)鍵。共價(jià)鍵中的價(jià)電子為這些原子所共有，并為它們所束縛，在空間形成排列有序的晶體。(a)硅晶體的空間排列(b)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)平面示意圖+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子和空穴都稱為載流子，自由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成了電子電流，空穴的定向運(yùn)動(dòng)也可形成空穴電流，它們的方向相反。只不過空穴的運(yùn)動(dòng)是靠相鄰共價(jià)鍵中的價(jià)電子依次充填空穴來實(shí)現(xiàn)的。電子空穴移動(dòng)二.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。摻入的雜質(zhì)主要是三價(jià)或五價(jià)元素。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。1.N型半導(dǎo)體

N型半導(dǎo)體中摻入5價(jià)元素(磷P).

多數(shù)載流子(多子)是電子，主要由摻雜形成；少數(shù)載流子(少子)是空穴，由熱激發(fā)形成。2.P型半導(dǎo)體

P型半導(dǎo)體中摻入3價(jià)元素(硼B(yǎng)).多子是空穴，主要由摻雜形成；少子是電子,由熱激發(fā)形成。N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖P型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)該注意到，半導(dǎo)體中的正負(fù)電荷是相等的，因此保持電中性。

3.雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響摻入雜質(zhì)對(duì)本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性有很大的影響，一些典型的數(shù)據(jù)如下:

T=300K室溫下,本征硅的電子和空穴濃度:

n=p=1.4×1010/cm31

本征硅的原子濃度:4.96×1022/cm3

3以上三個(gè)濃度基本上依次相差106/cm3

。

2摻雜后N型半導(dǎo)體中的自由電子濃度:

n=5×1016/cm3本征半導(dǎo)體、