模拟电子技术第五第二章半导体二极管及基本电路演示文稿.pdf

模拟电子技术第五第二章半导体二

极管及基本电路演示文稿

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（优选）模拟电子技术第五

第二章半导体二极管及基本

电路

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2.1.1半导体材料

导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般

都是导体。

绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶

瓷、塑料和石英。

半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，

称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、

氧化物等。

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半导体的导电机理

半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于

其它物质的特点。例如：

•当受外界热和光的作用时，它的导电能

力明显变化。

•往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使

它的导电能力明显改变。

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2.1.3本征半导体

本征半导体——化学成分纯净的半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。

空穴——共价键中的空位。

电子空穴对——由热激发而产生的

自由电子和空穴对。

空穴的移动——空穴的运动是

靠相邻共价键中的价电子依次由于随机热振动致使共价键被打破而产生

充填空穴来实现的。空穴－电子对

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本征半导体中电流由两部分组成：

1.自由电子移动产生的电流。

2.空穴移动产生的电流。

本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。

温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导

体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的

一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。

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2.1.4杂质半导体

在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体

的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载

流子浓度大大增加。

N型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也

称为（电子半导体）。

P型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为

（空穴半导体）。

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2.1.4杂质半导体

1.N型半导体

因五价杂质原子中只

有四个价电子能与周围四个

半导体原子中的价电子形成

共价键，而多余的一个价电

子因无共价键束缚而很容易

形成自由电子。

在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供；空

穴是少数载流子,由热激发形成。

提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价

杂质原子也称为施主杂质。

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2.1.4杂质半导体

2.P型半导体

因三价杂质原子在

与硅原子形成共价键时，

缺少一个价电子而在共

价键中留下一个空穴。

在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成；自由电

子是少数载流子，由热激发形成。

空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称

为受主杂质。

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2.1.4杂质半导体

杂质半导体的示意图

P型半导体N型半导体

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