智能工程學(xué)院模擬電子技術(shù)10.1

半導(dǎo)體的基本知識(shí)10.1.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特征10.1.2N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體半導(dǎo)體—導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。本征半導(dǎo)體—純凈的單晶半導(dǎo)體。如硅、鍺單晶體。+4+4+4+4硅(鍺)的原子結(jié)構(gòu)Si284Ge28184簡化模型+4慣性核硅(鍺)的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)價(jià)電子自由電子(束縛電子)空穴空穴空穴可在共價(jià)鍵內(nèi)移動(dòng)10.1.1半導(dǎo)體的導(dǎo)電特征本征激發(fā)：復(fù)合：

自由電子和空穴在運(yùn)動(dòng)中相遇重新結(jié)合成對(duì)消失的過程。漂移：自由電子和空穴在電場作用下的定向運(yùn)動(dòng)。

在室溫或光照下價(jià)電子獲得足夠能量擺脫共價(jià)鍵的束縛成為自由電子，并在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位(空穴)的過程。兩種載流子電子(自由電子)空穴兩種載流子的運(yùn)動(dòng)自由電子(在共價(jià)鍵以外)的運(yùn)動(dòng)空穴(在共價(jià)鍵以內(nèi))的運(yùn)動(dòng)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特征IIPINI=IP+IN+–電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電

在外電場的作用下，自由電子逆著電場方向定向運(yùn)動(dòng)形成電子電流IN

。空穴順著電場方向移動(dòng)，形成空穴電流IP

。

結(jié)論:1.本征半導(dǎo)體中電子空穴成對(duì)出現(xiàn),且數(shù)量少；

2.半導(dǎo)體中有電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電；

3.本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力弱，并與溫度、光照等外界條件有關(guān)。10.1.2N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體

本征半導(dǎo)體中由于載流子數(shù)量極少，導(dǎo)電能力很弱。如果有控制、有選擇地?fù)饺胛⒘康挠杏秒s質(zhì)（某種元素），將使其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)，成為具有特定導(dǎo)電性能的雜質(zhì)半導(dǎo)體。一、N型半導(dǎo)體在硅或鍺的晶體中摻入五價(jià)元素磷。N型磷原子自由電子電子為多數(shù)載流子空穴為少數(shù)載流子載流子數(shù)

電子數(shù)+5+4+4+4+4+4正離子多數(shù)載流子少數(shù)載流子N型半導(dǎo)體的簡化圖示P型硼原子空穴空穴

—

多子電子

—

少子載流子數(shù)

空穴數(shù)一、P型半導(dǎo)體在硅或鍺的晶體中摻入三價(jià)