第五章 半导体二极管及直流稳压电源2015.pdf

• 5.0 半导体的基础知识 • 5.1 半导体二极管的外部特性 • 5.2 晶体二极管电路的分析方法 • 5.3 晶体二极管的应用及直流稳压电源 • 5.4 半导体器件型号命名及方法 1  物质的导电性能(电阻率)决定于原子结构，最外 层电子数目越少，导电性越强。  可分为：导体、绝缘体和半导体。 2  导体：一般为低价元素，如铜、铁、铝，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：一般为高价元素或高分子物质（如惰性气 体、塑料等）其原子的最外层电子受原子核的束缚 力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导电。  半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物体。 在一定条件下可导电。 3 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。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 无杂质 稳定的结构 4 由于热运动，具有足够能量的价电子 +4 +4 +4 挣脱共价键的束缚而成为自由电子 这一现象称为本征激发，也称热激发。 +4 +4 +4 自由电子的产生使共价键中留有一个 空位置，称为空穴 +4 +4 +4 自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合 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 动态平衡 加大。 5 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 本征半导体在不同的温度下，自由电子和空穴的浓度 不同，导电性能也不同。在热力学温度0度时为绝缘 体。可以看出，本征半导体因为形成晶体结构导电性 很差。 为什么还要将自然界的半导体变成的本征半导体？ 在变成本征半导体后，经过一些工艺过程，可以使得 半导体本身的导电性能变成人为可控的。 根据掺入杂质的不同，可分为N型半导体和P型半导体 1. N型半导体 多余电子易受热激发挣脱共价 +4 +4 +4 键的束缚成为自由电子，并不产 生空穴。 N型半导体（Negative ）的自 +4 +5 +4 由电子的数目远远大于空穴的数 目，称自由电子为多数载流子， 它主要由杂质原子提供；空穴为