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半导体基础知识课件.pptx

发布:2025-03-24约小于1千字共7页下载文档
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半导体基础知识

新知讲解基础概念半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,常用的半导体有硅和锗等。半导体的导电能力与许多因素有关,其中温度、光及杂质等因素对半导体的导电能力有较大影响,因而半导体具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。利用这些特性可以制成各种不同用途的半导体器件,如热敏电阻、光敏二极管和光敏晶体管、半导体二极管、晶体管、场效应晶体管和晶闸管等。

新知讲解PN结的形成杂质半导体是在纯净半导体(又称本征半导体)中掺入了微量元素。杂质半导体分为N型半导体(掺入五价元素)和P型半导体(掺入三价元素)。半导体中参与导电的载流子有空穴和自由电子,N型半导体主要利用自由电子(多数载流子,简称多子)导电,空穴是少数载流子,简称少子。P型半导体主要利用空穴(多子)导电,而自由电子是少子。N型半导体或P型半导体的导电能力虽然很高,但并不能直接用来制造半导体器件。PN结是构成各种半导体器件的基础。采用特定的制造工艺,使一块半导体的两边分别形成P型半导体和N型半导体,它们的交界面就形成了PN结。

新知讲解PN结的单向导电性PN结上不加电压时,载流子的运动处于动态平衡。多子形成的扩散电流与少子形成的漂移电流大小相等,方向相反,通过PN结的电流为零,如图(a)所示。若将P区接电源正极,N区接电源负极,即在PN结上加正向电压使其正向偏置,外加电场方向与PN结的内电场方向相反,如图(b)所示,而使空间电荷区变薄,多子的扩散运动加强,形成较大的正向电流IF,此时PN结处于正向导通状态。导通时,外接电源不断向半导体提供电荷以维持电流稳定。

新知讲解PN结的单向导电性若将P区接电源负极,N区接电源正极,即在PN结上加反向电压使其反向偏置,外加电场方向与PN结的内电场方向相同,如图(c)所示,而使空间电荷区变厚,多子的扩散运动受到抑制,少子的漂移运动加强,从而形成较大的反向电流IR。由于常温下少子的浓度很低,所以反向电流很小,此时PN结处于反向截止状态,呈高电阻特性。

新知讲解PN结的单向导电性由此可见,PN结正向偏置时处于导通状态,呈低电阻特性;PN结反向偏置时处于截止状态,呈高电阻特性。这种单向导电特性是PN结的基本特性。

再见

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