《半导体的特性》PPT课件

《《半导体的特性》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、模拟电子技术基础主讲：片锦香联系电话：13804023242Email：pianjx@163.com答疑时间：每周四5,6节信息学院教材《模拟电子技术基础简明教程》第三版杨素行主编，高等教育出版社先修课电路分析：电压源、电流源、受控源、基尔霍夫定律，叠加定理、戴维南定理、诺顿定理等教材及主要先修课1.出勤5%+作业5%2.期中考试30%(前五章)4.实验20%（不及格取消正常考试资格）5.期末40%（以5,6,7章为主）考核方式学时安排共72学时：（56+16实验）第一章半导体器件6第二章放大电路的基础原理和分析方法14第三章放大电路的频率响应4第四章功率放大电路4第五章集

2、成运算放大电路6第六章放大电路中的反馈4第七章模拟信号处理电路4第八章信号处理电路2第九章波形发生电路6第十章直流电源4电子元器件二极管三极管电子电路及其应用放大电路滤波电路电源引言第1次课内容下页总目录内容：1.1半导体的特性1.2半导体二极管重点：半导体的特性，导通条件PN结导电原理二极管伏安特性作业：P34：1-4、1-7、1-81.1半导体的特性共价键Covalentbond半导体定义：将导电能力介于导体和绝缘体之间的一大类物质统称为半导体。大多数半导体器件所用主要材料是硅14和锗32价电子在硅(或锗)的晶体中,原子在空间排列成规则的晶格,故半导体器件又称为晶体管晶

3、体中的价电子与共价键+4+4+4+4+4+4+4+4+4下页首页上页第一章半导体器件2.本征半导体(intrinsicsemiconductors)纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。在本征半导体中，由于晶体中共价键的结合力很强，在热力学温度零度（即T=0K，）时，价电子的能量不足以挣脱共价键的束缚，晶体中不存在能够导电的载流子，半导体不能导电，如同绝缘体一样。下页上页首页+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征半导体中的载流子带负电的自由电子Freeelectron带正电的空穴hole如果温度升高（热激发）或光照射（光激发），少数价电子因获得能量将挣脱共价键束缚成为自

4、由电子。在原来的共价键位置留下一个空位，称之为空穴。下页上页首页自由电子和空穴运动方向相反，都是载流子，这种运动杂乱无章。而金属导电只有自由电子参与+4+4+4+4+4+4+4+4+4在本征半导体中，在外界能量激发下，两种载流子总是成对出现称为电子–空穴对，两种载流子浓度相等，浓度低，称本征激发在一定温度下电子-空穴对的产生和复合达到动态平衡。本征载流子的浓度对温度十分敏感电子-空穴对下页上页首页1.N型（或电子型）半导体(N-typesemiconductor)二、杂质半导体5价原子（磷）与周围四个硅原子组成共价键时多余一个电子。这个电子只受自身原子核吸引，在室温下可成为

5、自由电子。在4价的硅或锗中掺入少量的5价杂质元素，下页上页定义：在本征半导体中掺入某种特定的杂质（3价和5价）+5+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子首页+5+4+4+4+4+4+4+4+4失去自由电子的杂质原子固定在晶格上不能移动，并带有正电荷，称为正离子。下页上页电子的浓度大大高于空穴的浓度，因主要依靠电子导电，故称为电子型半导体。多数载流子Majoritycarrier少数载流子Minoritycarrier5价的杂质原子可以提供电子，所以称为施主原子。首页自由电子数=空穴数+正离子数因此对外呈现电中性+3+4+4+4+4+4+4+4+4空位2.P型半导体(P-t

6、ypesemiconductor)在硅或锗晶体中掺入少量的3价杂质元素，当它与周围的硅原子组成共价键时，将缺少一个价电子，产生了一个空位。下页上页首页硅原子外层电子由于热运动填补此空位时，杂质原子成为负离子，硅原子的共价键中产生一个空穴。在这种杂质半导体中，空穴的浓度远高于自由电子的浓度。+3+4+4+4+4+4+4+4+4空穴在室温下仍有电子-空穴对的产生和复合。多数载流子P型半导体主要依靠空穴导电，所以又称为空穴型半导体。下页上页3价的杂质原子产生多余的空穴，起着接受电子的作用，所以称为受主原子。少数载流子首页自由电子数=空穴数+正离子数因此对外呈现电中性在杂质半导体中

7、：1.杂质半导体利用多子导电；2.多子浓度取决于掺入杂质的浓度；3.少子的浓度主要取决于温度（本征激发）；总结上页首页