模擬電子技術(shù)

項(xiàng)目一半導(dǎo)體二極管

（任務(wù)一半導(dǎo)體概念）

1項(xiàng)目一半導(dǎo)體二極管01半導(dǎo)體概念02雜質(zhì)半導(dǎo)體與PN結(jié)0304二極管的伏安特性06特殊二極管05二極管的參數(shù)、測試、使用注意二極管概念任務(wù)一01半導(dǎo)體概念02雜質(zhì)半導(dǎo)體與PN結(jié)0304二極管的伏安特性06特殊二極管05二極管的參數(shù)、測試、使用注意二極管概念

自然界中的各種物質(zhì),按導(dǎo)電能力劃分為:導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。它具有熱敏性、光敏性和摻雜性。利用光敏性可制成光電二極管和光電三極管及光敏電阻;利用熱敏性可制成各種熱敏電阻;利用摻雜性可制成各種不同性能、不同用途的半導(dǎo)體器件,例如二極管、三極管、場效應(yīng)管等。1．

半導(dǎo)體的特性

任務(wù)一半導(dǎo)體概念2．

半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)

在電子器件中,用得最多的材料是硅和鍺,硅和鍺都是四價(jià)元素,最外層原子軌道上具有4個(gè)電子,稱為價(jià)電子。每個(gè)原子的4個(gè)價(jià)電子不僅受自身原子核的束縛,而且還與周圍相鄰的4個(gè)原子發(fā)生聯(lián)系,這些價(jià)電子一方面圍繞自身的原子核運(yùn)動(dòng),另一方面也時(shí)常出現(xiàn)在相鄰原子所屬的軌道上。這樣,相鄰的原子就被共有的價(jià)電子聯(lián)系在一起,稱為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。任務(wù)一半導(dǎo)體概念3．本征半導(dǎo)體的概念

本征半導(dǎo)體是一種完全純凈、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。在溫度為零開爾文（0K,相當(dāng)于-273.15℃）時(shí),每一個(gè)原子的外圍電子被共價(jià)鍵所束縛,不能自由移動(dòng)。這樣,本征半導(dǎo)體中雖有大量的價(jià)電子,但沒有自由電子,此時(shí)半導(dǎo)體是不導(dǎo)電的。

任務(wù)一半導(dǎo)體概念4．本征激發(fā)的概念

當(dāng)溫度升高或受光照時(shí),由于半導(dǎo)體共價(jià)鍵中的價(jià)電子并不像絕緣體中束縛得那樣緊,價(jià)電子從外界獲得一定的能量,少數(shù)價(jià)電子會(huì)掙脫共價(jià)鍵的束縛,成為自由電子,同時(shí)在原來共價(jià)鍵的相應(yīng)位置上留下一個(gè)空位,這個(gè)空位稱為空穴,如右圖所示?？昭ǖ某霈F(xiàn)是半導(dǎo)體區(qū)別于導(dǎo)體的一個(gè)重要特點(diǎn)。任務(wù)一半導(dǎo)體概念顯然,自由電子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的,所以稱它們?yōu)殡娮涌昭▽?duì)。在本征半導(dǎo)體中,電子與空穴的數(shù)量總是相等的。

我們把在熱或光的作用下,本征半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子空穴對(duì)的現(xiàn)象,稱為本征激發(fā),又稱為熱激發(fā)。4．本征激發(fā)的概念

任務(wù)一半導(dǎo)體概念5．兩種載流子由于共價(jià)鍵中出現(xiàn)了空位,在外電場或其他能源的作用下,鄰近的價(jià)電子就可填補(bǔ)到這個(gè)空穴上,而在這個(gè)價(jià)電子原來的位置上又留下新的空位,以后其他價(jià)電子又可轉(zhuǎn)移到這個(gè)新的空位上,如右圖所示。為了區(qū)別于自由電子的運(yùn)動(dòng),我們把這種價(jià)電子的填補(bǔ)運(yùn)動(dòng)稱為空穴運(yùn)動(dòng),認(rèn)為空穴是一種帶正電荷的載流子,它所帶電荷和電子相等,符號(hào)相反。任務(wù)一半導(dǎo)體概念5．兩種載流子

由此可見,本征半導(dǎo)體中存在兩種載流子:電子和空穴。而金屬導(dǎo)體中只有一