电子技术基础--第一章--半导体二极管及其基本电路

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1、电子技术基础电工电子中心李月乔51971619答疑地点：教5楼D321关于教材电子课堂/信息工程系/李月乔，下载PDF文件（第1、2章）。10号左右正式出版书名：《电子技术基础》，中国电力出版社，主编：李月乔。可去教材科或书店购买。配套习题答案和学习指导，近期，学习委员统计人数。要求2、认真听讲，课后复习，课前预习。1、保证出勤，课堂有序。3、独立完成作业，按时交作业，即时改错。4、多提问，有疑难即时解决。5、多交流，互相促进。本课程与《电路》联系紧密。复习《电路》中参考方向、欧姆定律、KCL、KV

2、L。第一章半导体二极管及其基本电路第一节半导体的基本知识本章作业1-31-131-141-9第一节半导体的基本知识一、半导体硅、锗的原子结构与共价键二、半导体导电的两个方面三、空穴四、本征半导体的特性五、杂质半导体自然界物质按导电能力分类：导体：导电能力最强，电解液，碳，金属，金属元素价电子数少于4个绝缘体：导电能力最弱，橡胶，石英，价电子数8个半导体：导电能力介于二者之间，价电子数4个常用的半导体材料有：元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）化合物半导体：砷化镓（GaAs）半导体材料硅（Si）锗（Ge

3、）的原子结构与共价键外层电子（价电子）数4个，价电子受原子核的束缚力最小，决定其化学性质本征半导体、空穴、及其导电作用本征半导体：完全纯净、结构完整的半导体晶体。纯度：99.9999999%，“九个9”它在物理结构上呈单晶体形态。T=0K且无外界激发，只有束缚电子，没有自由电子，本征半导体相当于绝缘体T=300K，本征激发，少量束缚电子摆脱共价键成为自由电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4共价键内的电子称为束缚电子挣脱原子核束缚的电子称为自由电子本征半导体二、半导体导电的两个方面自由电子的运动束

4、缚电子的运动与金属导电相比，金属导电只有自由电子的运动，因为金属没有共价键，而半导体有共价键,所以有两个方面三、空穴直接描述束缚电子的运动不太方便用我们假想的（自然界不存在的）、带正电的、与束缚电子反方向运动的那么一种粒子来描述束缚电子的运动比较方便，这种粒子起名叫做“空穴”半导体中的载流子自由电子空穴本征半导体中的自由电子和空穴成对出现四、本征半导体的特性（1）热敏特性（2）光敏特性（3）搀杂特性三种方式都可使本征半导体中的载流子数目增加，导电能力增强，但是并不是当做导体来使用，因为与导体相比，导

5、电能力还差得远。杂质半导体掺入杂质的本征半导体。掺杂后半导体的导电率大为提高掺入三价元素，如B形成P型半导体，也称空穴型半导体掺入五价元素，如P形成N型半导体，也称电子型半导体五、杂质半导体（一）N型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5+5在本征半导体中掺入五价元素如P自由电子是多子（杂质、热激发）空穴是少子（热激发）由于五价元素很容易贡献电子，因此将其称为施主杂质。施主杂质因提供自由电子而带正电荷成为正离子（二）P型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3+3在本征半导体中掺入三价

6、元素如B自由电子是少子（热激发）空穴是多子（杂质、热激发）因留下的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。本征半导体、杂质半导体本节中的有关概念自由电子、空穴N型半导体、P型半导体多数载流子、少数载流子施主杂质、受主杂质第二节PN结一、PN结的形成过程二、PN结的单向导电性三、PN结的伏安特性曲线四、PN结的反向击穿五、PN结的电容效应（非线性电容）杂质半导体虽然比本征半导体中的载流子数目要多得多，导电能力增强，但是也并不能象导体那样被用来传导电能，而是用来形成PN结一

7、、PN结的形成过程扩散运动：载流子由于浓度的差别而产生的运动称为扩散运动。漂移运动：载流子在电场的作用下的运动称为漂移运动。电流的参考方向的定义电流的真实方向的定义P区N区P区N区载流子由于浓度的差别而产生的运动称为扩散运动。在扩散的过程中，在交界面处自由电子和空穴复合。自由电子和空穴复合出现内电场。P区N区P区N区P区N区P区P区N区P区N区扩散运动=漂移运动时达到动态平衡1.交界面出现自由电子、空穴的浓度差别P区N区空穴多自由电子少空穴少自由电子多P区空穴（多子）向N区扩散N区自由电子（多子）向

8、P区扩散同时进行2.扩散的过程中自由电子和空穴复合，留下不能移动的杂质离子，形成内电场3.内电场的出现使少数载流子向对方漂移N区空穴（少子）向P区漂移P区自由电子（少子）向N区漂移同时进行4.刚开始,扩散运动大于漂移运动,最后,扩散运动等于漂移运动,达到动态平衡扩散运动多子从浓度大向浓度小的区域扩散,称扩散运动扩散运动产生扩散电流。扩散电流的真实方向是从P区指向N区的。漂移运动少子在电场的作用下向对方漂移,称漂移运动。漂移运动产生漂移电流。漂移电流的真实方向是从N区指