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文档简介
Word二极管的基本知识(半导体)分为:
本征半导体、杂质半导体。
本征半导体:纯净半导体,不含有杂质的半导体。
杂质半导体:含有杂质的半导体。
通常所说的半导体是指杂质半导体。
半导体的结构特点:
共价键。
共价键有很强的结合力,使原子规则排列,形成晶体。
本征半导体:
半导体硅和锗,它们的最外层(电子)(价电子)都是四个。
锗原子
硅原子
在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心,而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价电子。
共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以本征半导体的导电能力很弱。
在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电能力为0,相当于绝缘体。
在常温下,由于热激发,使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴。温度越高,载流子的浓度越高。
本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即自由电子和空穴,有一个电子就会有一个空穴。
在外电场的作用下,空穴吸引附近的电子来填补,这样的结果相当于空穴的迁移,而空穴的迁移相当于正电荷的移动,因此可以认为空穴是载流子。
本征半导体中电流由两部分组成:
自由电子移动产生的(电流)。
空穴移动产生的电流。
本征半导体总结:
1、本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
2、本征半导体载流子的浓度很低,所以总的来说导电能力很差。
3、本征半导体的载流子的浓度取决于温度。温度越高,载流子的浓度越高,本征半导体的导电能力越强。
4、本征半导体的导(电机)理:热敏性
杂质半导体分为:
N型半导体、P型半导体
在本征半导体中掺入某些微量元素的半导体叫做本征半导体。
N型半导体——掺入五价杂质元素(如磷)的半导体,自由电子浓度大大增加,也称为(电子半导体)。
P型半导体——掺入三价杂质元素(如硼)的半导体,空穴浓度大大增加的杂质半导体,也称为(空穴半导体)。
N型半导体:
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。
P型半导体:
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。
PN结的形成:
在同一片半导体基片上,分别制造*P型半导体和N型半导体,经过载流子的扩散,在它们的交界面处就形成了PN*结。在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称耗尽层。
N型和P型半导体的结合面上发生如下物理过程:
PN结的单向导电性:
当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位,称为加正向电压,简称正偏;反之称为加反向电压,简称反偏。
PN结加正向电压时:
•低电阻
•大的正向扩散电流
PN结加正向电压
PN结加反向电压时:
•高电阻
•很小的反向漂移电流
PN结加反向电压
PN结的单向导电性:
PN结的反向击穿:
当PN结的反向电压增加到一定数值时,反向电流突然快速增加,此现象称为PN结的反向击穿。
热击穿——不可逆
齐纳击穿、雪崩击穿都属于电击穿——可逆
反向击穿曲线
(二极管)的参数:
1、最大整流电流IF
二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。
2、反向击穿电压VBR和最大反向工作电压(VR)M
二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。
3、反向电流IR
二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差,因此反向电流越
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