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优选二极管及其基本电路
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半导体的基本知识
半导体材料
半导体的共价键结构
本征半导体
杂质半导体
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半导体材料
根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分
导体、绝缘体和半导体。
导体：容易导电的物体。如：铁、铜等
2. 绝缘体：几乎不导电的物体。
如：橡胶等
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半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的物体。在一定条件下可导电。
典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
半导体特点：
1) 在外界能源的作用下，导电性能显著变
化。光敏元件、热敏元件属于此类。
2) 在纯净半导体内掺入杂质，导电性能显
著增加。二极管、三极管属于此类。
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1. 本征半导体——化学成分纯净的半导体。%，常称为“九个9”。它在物理结构上呈单晶体形态。电子技术中用的最多的是硅和锗。
硅和锗都是4价元素，它们的外层电子都是4个。其简化原子结构模型如下图：
硅和锗都是四价元素，外层原子轨道上具有四个电子，称为价电子。价电子受原子核的束缚力最小。物质的性质是由价电子决定的 。
本征半导体
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本征晶体中各原子之间靠得很近，使原分属于各原子的四个价电子同时受到相邻原子的吸引，分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有，并为它们所束缚，在空间形成排列有序的晶体。如下图所示：
1、本征半导体的共价键结构
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2、共价键性质
共价键上的两个电子是由相邻原子各用一个电子组成的，这两个电子被成为束缚电子。
束缚电子同时受两个原子的约束，如果没有足够的能量，不易脱离轨道。
因此，在绝对温度T=0K（-273 C）时，由于共价键中的电子被束缚着，本征半导体中没有自由电子，不导电。只有在激发下，本征半导体才能导电。
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由于随机热振动致使共价键被打破而产生空穴－电子对
3、电子与空穴
当导体处于热力学温度0K时，导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为自由电子。
这一现象称为本征激发，也称热激发。
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自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了一个空位，原子的电中性被破坏，呈现出正电性，其正电量与电子的负电量相等，人们常称呈现正电性的这个空位为空穴。
可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合。本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。
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