模拟电子技术 ppt

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1、模拟电子技术PPT本文由xiao00fei贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第一章常用半导体器件1.1半导体基础知识1.2半导体二极管1.3双极型晶体管1.4场效应管1.5单结晶体管和晶闸管（自学了解内容）自学了解内容）1.6集成电路中的元件（自学了解内容）自学了解内容）1.1半导体基础知识一、半导体及其特点1.导体、绝缘体和半导体※导体：能够导电的物体叫导体。其电阻率很小。如金、银、铁和铝等。导体：绝缘体：※绝缘体：几乎不能导电的物体叫绝缘体。其电阻率很大。如橡胶、陶瓷、

2、塑料、玻璃和干木头等。半导体：※半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物体叫半导体。如硅、锗、硒等。2.半导体的特点（1）热敏特性（2）光敏特性（3）掺杂特性1.1半导体基础知识二.本征半导体本征半导体定义：纯净的具有晶体结构的半导体。硅和锗是4价元素，原子的最外层轨道上有4个价电子。每个原子周围有四个相邻的原子，原子之间通过共价键共价键紧密结合在一起。两个相邻原子共用一对电子。1.1半导体基础知识图1.1.1本征半导体结构示意图1.1半导体基础知识1.两种载流子（运载电荷的粒子）1.两种载流子（运载电荷的粒子）两种载流子室温

3、下，由于热运动少数价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下一个空位这个空位称为空穴。失去价电子的原子成为正离子，就好象空穴带正电荷一样。将空穴看成带正电荷的载流子。注意：本征半导体是由热激发产生自由电子和空穴的，注意：本征半导体是由热激发产生自由电子和空穴的，并且自由电子和空穴是成对出现的，它们都参与导电。和空穴是成对出现的，它们都参与导电。1.1半导体基础知识图1.1.2本征半导体中的自由电子和空穴1.1半导体基础知识2.载流子的浓度载流子的浓度热激发产生的自由电子和空穴是成对出现的，热激发产生的自由电子和空穴

4、是成对出现的，电子和空穴又可能重新结合而成对消失，称为复合复合。空穴又可能重新结合而成对消失，称为复合。在一定温度下自由电子和空穴维持一定的浓度。温度下自由电子和空穴维持一定的浓度。本征激发：※本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴对的现象。的现象。复合：自由电子在运动过程中与空穴相遇，※复合：自由电子在运动过程中与空穴相遇，填补空穴的现象。的现象。动态平衡：※动态平衡：本征激发产生的自由电子与空穴对与复合的自由电子与空穴对数目相等的情况。的自由电子与空穴对数目相等的情况。1.1半导体基础知识一定温度下，本征半导体中载流

5、子的浓度是一定的，一定温度下，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴浓度相等。温度越低，并且自由电子与空穴浓度相等。温度越低，载流子浓度越低，反之越高。浓度越低，反之越高。n=p=KTe32ii1EGO(2kT)由此可见，由此可见，在T=0时，本征半导体为绝缘体。时本征半导体为绝缘体。1.1半导体基础知识三.杂质半导体杂质半导体定义：在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素。（主要是通过扩散定义：在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素。（主要是通过扩散。（工艺）工艺）1.N型半导体型半导体在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷

6、等5价元素，由于这类元素的原子最外层有5个价电子，故在构成的共价键结构中，由于存在多余的价电子而产生大量自由电子，这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子半导体或N型半导体，其中自由电子自由电子为多数载流子，热激发形成的空穴为少数载自由电子流子。1.1半导体基础知识图1.1.3N型半导体1.1半导体基础知识2.P型半导体P型半导体在纯净半导体硅或锗中掺入硼、在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素，由于这类元素的原子最外价元素，价元素层只有3个价电子，层只有个价电子，故在构成的共价个价电子键结构中，键结构中，由于缺少价电子而形成

7、大量空穴，量空穴，这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动，作用主要靠空穴运动，称为空穴半导体或P型半导体，其中空穴空穴为多数载体或型半导体，其中空穴为多数载型半导体流子，流子，热激发形成的自由电子是少数载流子。载流子。图1.1.4P型半导体1.1半导体基础知识3.比较比较多子少子注意：注意：型半导体还是N型半导体都是中性的※无论是P型半导体还是型半导体都是中性的，对外不显电性。无论是型半导体还是型半导体都是中性的，对外不显电性。掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子的数量越多。※掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子的数量越多

8、。少数载流子是热激发而产生的，其数量的多少决定于温度。※少数载流子是热激发而产生的，其数量的多少决定于温度。N型半导体自由电子空穴P型半导体空穴自由电子1.1半导体基础知识四.PN结结1.*（重点）（重点）PN结的形成结的形成半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动方式。载