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时间:2019-07-07
《常用半导体器件(基础知识、二极管、三极管》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、电子技术基础FundamentalsofElectronicTechnique信息工程学院自动化系田建艳7/23/20211电子技术基础?“电子技术基础”是电类各专业的一门技术基础课。它是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学科。根据学科内容大的方面来划分,分为:模拟电子技术(AnalogElectronicsTechnology)和数字电子技术(DigitalElectronicsTechnology)。根据自动化系的课程安排,将电子技术分为:基础、模电和数电三门课。7/23/20212电子技术
2、难学吗?电子技术是一门实践性和应用性都很强的技术基础课。要求学生在学习时要很好地掌握基本概念、基本工作原理以及基本分析方法。总的要求是:熟练掌握基本概念,在定性分析的基础上作定量估算。7/23/20213课程主要内容、怎样安排?电子技术基础包括:第一章:常用半导体器件第二章:基本放大电路第三章:多级放大电路第四章:数制转换与编码第五章:逻辑门与逻辑代数基础第六章:门电路第一章~第三章20学时,第四章~第六章20学时共40学时1~8周周5学时第8周周日考试7/23/20214第一节:半导体基础知识第二节
3、:半导体二极管第三节:晶体三极管第四节:场效应管第五节:集成电路中的元件第一章:常用半导体器件7/23/20215本章要求:半导体器件是构成电子电路的基本元件。具有体积小、重量轻、使用寿命长、功耗小等优点。半导体具有导电性、热敏性、光敏性、掺杂性。本章要求掌握常用半导体器件的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。7/23/20216导体(conductor):自然界中很容易导电的物质称为导体,金属一般都是导体。绝缘体(insulator):有的物质几乎不导电,称为绝缘体,如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体
4、(semiconductor):另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间,称为半导体,如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。Semiconductorsareaspecialclassofelementshavingaconductivitybetweenthatofagoodconductorandthatofaninsulator.7/23/20217第一节:半导体基础知识1、半导体(semiconductor)硅silicon、锗germanium;导电能力介于导体和绝缘体之间、光敏性、热敏
5、性、掺杂性2、本征半导体(intrinsicsemiconductor)纯净的、结构完整的单晶体,如图所示。7/23/202181.1.2本征半导体GeSi通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。硅和锗的最外层电子(价电子)都是四个。7/23/20219本征半导体结构示意图共价键covalentbond束缚电子bondedelectron7/23/202110本征半导体的导电机理在绝对温度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carrier)
6、,它的导电能力为0,相当于绝缘体。在常温下T=300K,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。载流子:自由电子和空穴7/23/202111本征半导体:*本征激发:T=0K300K,热激发freeelectronhole7/23/202112+4+4+4+4在其它力的作用下,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。本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即自由电子和
7、空穴。本征半导体中电流:自由电子移动产生的电流和空穴移动产生的电流。7/23/202113小结本征半导体:(1)两种载流子(carrier:自由运动的带电粒子):自由电子freeelectrons(负电Negative)、空穴holes(正电Positive)、数目相等;(2)载流子的运动:扩散(diffusion)运动、漂移(drift)运动(3)自由电子和空穴均参与导电—导电特殊性本征半导体的导电能力差(4)载流子的浓度指数规律于温度,故其温度稳定性差,但可制作热敏器件。7/23/2021143、
8、杂质(extrinsic)半导体Asemiconductormaterialthathasbeensubjectedtothedopingprocessiscalledanextrinsicsemiconductor.*根据掺入(doping)杂质元素不同,分为:N型(Ntype)半导体、P型(Ptype)半导体7/23/202115N型半导体:掺五价元素(如磷)多子:电子少子:空穴多子:电子majority少子:空穴minorityDonorimpur
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