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文档简介

2.1半导体的基本知识

2.2PN结的形成及特性2.3半导体二极管第二章半导体二极管及其基本电路2.5特殊二极管2.4二极管基本电路1.半导体材料2.1半导体的基本知识

半导体的导电能力介于导体、绝缘体之间，其导电性能还有其独特的特点。常用的半导体材料有：

元素半导体：硅（Si）和锗（Ge）

化合物半导体：砷化镓（GaAs）等

导体纯净（本征）半导体物质分类半导体（导电能力）绝缘体杂质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。2.半导体共价键结构（硅）

硅和锗是四价元素，在原子最外层轨道上的四个电子称为价电子。它们分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有，并为它们所束缚，在空间形成排列有序的晶体。(a)硅晶体的空间排列(b)共价键结构平面示意图+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子和空穴都称为载流子，自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，它们的方向相反。只不过空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。电子空穴移动二.杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。1.N型半导体

N型半导体中掺入5价元素(磷P).

多数载流子(多子)是电子，主要由掺杂形成；少数载流子(少子)是空穴，由热激发形成。2.P型半导体

P型半导体中掺入3价元素(硼B).多子是空穴，主要由掺杂形成；少子是电子,由热激发形成。N型半导体结构简图P型半导体结构简图应该注意到，半导体中的正负电荷是相等的，因此保持电中性。

3.杂质对半导体导电性的影响掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响，一些典型的数据如下:

T=300K室温下,本征硅的电子和空穴浓度:

n=p=1.4×1010/cm31

本征硅的原子浓度:4.96×1022/cm3

3以上三个浓度基本上依次相差106/cm3

。

2掺杂后N型半导体中的自由电子浓度:

n=5×1016/cm3本征半导体、

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