电子技术基础 课件 模电 第1章 半导体二极管及其应用.pptx
半导体二极管及其应用第1章
1.1半导体基本知识半导体——导电能力介于导体和绝缘体之间物质根据其导电能力（电阻率）分半导体绝缘体导体1.1.1半导体材料的基本特性
1.1半导体基本知识最常用的半导体材料锗(Ge)硅(Si)半导体的几个重要特性：（1）热敏特性硒、砷化镓、大多数金属氧化物、硫化物等当温度升高时，电阻率下降
1.1半导体基本知识（2）光敏特性（3）掺杂特性受到光能辐射时其电阻率下降在纯净的半导体中掺入微量的其它元素材料之后，其导电率将增加几十万至几百万倍在纯硅中掺入百万分之一的硼以后，硅的电阻率从大约2?103?.m下降到4?10-3?.m左右
1.1半导体基本知识+14284Si硅原子结构示意图+322818Ge锗原子结构示意图4完全纯净且晶格结构完整的半导体晶体+4硅、锗原子的简化模型1.1.2本征半导体
1.1半导体基本知识平面结构立体结构+4+4+4+4+4+4+4+4+4
1.1半导体基本知识+4+4+4+4+4+4+4+4+4共价键价电子
1.1半导体基本知识本征半导体受热或光照+4+4+4+4+4+4+4+4+4
1.1半导体基本知识本征激发产生电子和空穴自由电子空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4
1.1半导体基本知识电子空穴成对产生+4+4+4+4+4+4+4+4+4
1.1半导体基本知识+4+4+4+4+4+4+4+4+4
1.1半导体基本知识+4+4+4+4+4+4+4+4+4电子空穴复合，成对消失
1.1半导体基本知识本征激发使空穴和自由电子成对产生相遇复合时，又成对消失小结空穴浓度（np)=电子浓度(nn)温度T一定时np×nn=K(T)K(T)——与温度有关的常数
在外电场作用下+4+4+4+4+4+4+4+4+4U1.1半导体基本知识
电子运动形成电子电流+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外电场作用下1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外电场作用下1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外电场作用下1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外电场作用下1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外电场作用下1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在外电场作用下1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4U价电子填补空穴而使空穴移动，形成空穴电流在外电场作用下1.1半导体基本知识
1.1半导体基本知识(1)在半导体中有两种载流子这就是半导体和金属导电原理的本质区别小结：带正电的空穴带负电的自由电子
1.1半导体基本知识(2)自由电子和空穴成对出现，又不断的复合，在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，维持一定的数目。温度越高，数目越多，导电性能越好。a.电阻率大(3)本征半导体的主要特点b.导电性能随温度变化大本征半导体不能在半导体器件中直接使用
1.1半导体基本知识1.1.3掺杂半导体在本征半导体硅或锗中掺入微量的其它适当元素后所形成的半导体根据掺杂的不同，杂质半导体分为N型导体P型导体(1)N型半导体在本征半导体中掺入磷（或其他五价元素）后形成的半导体
+4+4+4+4+4+4+4+4+4掺入少量五价杂质元素磷P1.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4P1.1半导体基本知识
多出一个电子出现了一个正离子+4+4+4+4+4+4+4+4P1.1半导体基本知识
1.1半导体基本知识+++++++++++++++++++++++++++++++++++半导体中产生了大量的自由电子和正离子+
1.1半导体基本知识c.电子是多数载流子，简称多子;空穴是少数载流子，简称少子e.因电子带负电，称这种半导体为N(negative)型或电子型半导体f.因掺入的杂质给出电子，又称之为施主杂质b.N型半导体中产生了大量的(自由）电子和正离子小结d.np×nn=K(T)a.N型半导体是在本征半导体中掺入少量五价杂质元素形成的
(2)P型半导体在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼等B+4+4+4+4+4+4+4+4+41.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4+4+4+4B1.1半导体基本知识
出现了一个空位+4+4+4+4+4+4B+4+41.1半导体基本知识
+4+4+4+4+4+4B+4+4负离子空穴1.1半导体基本知识
------半导体中产生了大量的空穴和负离子------------------------------1.1半导体基本知识1.1半导体基本知识