自由电子

14 半导体器件

大憨熊 提交于 2020-01-11 09:00:13
文章目录 14.1 半导体的导电特性 14.1.1本征半导体 14.1.2 N型半导体和P型半导体 练习与思考 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.3.1基本结构 14.3.2伏安特性 14.3.3主要参数 14.1 半导体的导电特性 半导体, 导电能力介于导体和绝缘体间。 硅、锗、硒及大多数金属氧化物和 硫化物   有些半导体(钴、锰、镍等的氧化物)对温度的反应灵敏,温度增高时,导电能力要强很多。 做成各种热敏电阻。 有些半导体(如镉、铅等的硫化物与硒化物)受光照时, 导电能力变很强; 无光照时,又变得像绝缘体那样不导电。 做成了各种光敏电阻。   在纯浄的半导体中掺入微量的杂质后,导电能力就可增几十万乃至几百万倍。 纯硅中摻百万分之一的硼后,电阻率从 2 × 1 0 3 Ω ⋅ m 2\times 10^{3}\Omega\cdot m 2 × 1 0 3 Ω ⋅ m 减小到 4 x 1 0 − 3 4x10^{-3} 4 x 1 0 − 3 就做成不同用途的半导体器件, 二极管、双极型晶体管、场效晶体管及晶闸管   半导体何以有如此悬殊的导电特性? 根本原因在于事物内部的特殊性。 简单介绍一下半导体物质的内部结构和导电机理。 14.1.1本征半导体 用得最多的半导体是锗和硅。 锗和硅的原子结构图,各有四个价电子,四价元素。 将锗或硅材料提纯(去掉无用杂质

三极管

时光毁灭记忆、已成空白 提交于 2019-12-25 04:51:56
最近在学数字电路,遇到三极管了,顺道将模拟电路三极管再复习一下先从pn结开始 将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。P是positive的缩写,N是negative的缩写,表明正荷子与负荷子起作用的特点。一块单晶半导体中 ,一部分掺有受主杂质是P型半导体,另一部分掺有施主杂质是N型半导体时 ,P 型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称为PN结 在P型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的。N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。 当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合,载流子消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区。P 型半导体一边的空间电荷是负离子,N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散,达到平衡。 在PN结上外加一电压,如果P型一边接正极,N型一边接负极,电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,电流可以顺利通过(此时也叫正向偏置)。如果N型一边接外加电压的正极,P型一边接负极