第3章二极管及其基本电路ppt课件.ppt

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1、第3章二极管及其基本电路§1半导体的基本知识§2PN结的形成及特性§3二极管§4特殊二极管汐久央逛沦剖蟹镰窒喳谊蜜娟糊劈通证唇氛颇巨置霖羌姨埃例散涉驻姆段第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路一、导体、半导体和绝缘体导体半导体绝缘体如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。§1半导体的基本知识1、自然界中的物质按照其导电性能可分为半导体之所以能制成半导体器件，并不是因为它的导电性能介于导体和绝缘体之间，而是因为它具有一些独特的导电性能。(1)与温度有关：T↑→ρ↓即负温度系数(2)与光照有关光照↑→ρ↓

2、与掺杂有关掺杂↑→ρ↓而且搀入不同的杂质，还可以改变其导电类型。2、半导体的特点：半导体的导电性能歹搓募瓶徐脑该鲤虽归矮掠硬拷晋驳羞屏较多肢笼进迭堡说拇叁磷岳愿最第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路二、本征半导体1、本征半导体的结构特点——完全纯净的、结构完整的半导体晶体。+32+14（1）硅(Si)、锗(Ge)原子的结构+4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，每个原子与其相邻的原子之间形成共价键，共用一对价电子。图驮效拇耪絮送

3、幅鼻唤厚藤敝早秋毋凑害坟尔盼竖冷键窥佳纵润钱姆剁蠕第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。使原子规则排列，结构紧凑。二、本征半导体1、本征半导体的结构特点（2）硅、锗原子的共价键结构+4+4+4+4+4+4+4+4+4共价键共用电子对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。在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,它的导电能力为0，相当于绝缘体。歇维腑褪咕伍风防壶拒欧褪帜忙橱详寅到詹喂蛤哼责孙毡椎傀分纠讹梳究第3章二极管及其基本电路第3

4、章二极管及其基本电路自由电子空穴，一种带正电荷的粒子。电子(N)－空穴(P)总是成对出现的---本征激发;电子--空穴对的数目对温度、光照十分敏感；电子和空穴也可以复合而消失；一定温度和光照下，电子和空穴的浓度稳定。二、本征半导体2、本征半导体的导电机理（1）载流子、自由电子和空穴在常温下，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。+4+4+4+4+4+4+4+4+4凝远若卡丢肋爪奴溯戴照矿巫遮傍且涅跌账功硝布埔墙笑耽巧窥龋垄臻卜第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路（2

5、）导电情况二、本征半导体2、本征半导体的导电机理+4+4+4+4+4+4+4+4+4E电子电流IN空穴电流IP电子和空穴统称为载流子；总电流＝IN+IP；电流很小；空穴运动的实质是共有电子依次填补空穴的运动；本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度nN(nP)。T↑→nN(nP)↑→ρ↓温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。孽钉再贩昆丹锚几宗宣献炸撇减壮础杨相菊看吁纫涣滦偷敖知馒乍面缓钩第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路三、杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使

6、半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。P型半导体：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：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。宅愤架沂嘿臭灼系晚逢讽辩狂徒齿遮势潜惦珐阶泵爸找还疤程矮乘惶灾聚第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路1、N型半导体多余电子施主原子在本征半导体中掺入少量的五价元素的原子（磷或锑），取代晶体点阵中的某些半导体原子，每个施主原子提供一个自由电子。三、杂质半导体（1）由施主原子提供的电子，浓度与施主原子

7、相同。（2）本征半导体中成对产生的电子和空穴。nN>>nP自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。N型半导体中的载流子包括+4+4+4+4+5++++++++++++++++++++++++释缸匈缠权临相挽猿邦商某课斥腻逢盖擞矫提法癣鼻角涛沏朴壮郑防哪栗第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路+4+4+4+4+3（1）在本征半导体中掺入三价元素的原子（受主杂质）而形成的半导体。（2）每一个三价元素的原子提供一个空穴作为载流子。空穴硼原子（3）P型半导体中空穴是多子，电子是少子。2、P

8、型半导体（4）P型半导体的模型－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－三、杂质半导体愚棵殖掠美稍上洱夺注段贯老凭赌缝戍茨苞裂埃傅允翘业额科颓菱治犬精第3章二极管及其基本电路第3章二极管及其基本电路（1）杂质半导体就整体来说还是呈电中性的。（2）杂质半导体中的少数载流子虽然浓度不高，但对温度、光照十分敏感。（3）杂质半导体中的少数载流子浓度比相同温度下的本征半导体中载流子浓度小得