文档介绍：1
第六章 常用半导体器件
PN结的单向导电性
绝缘栅场效应管的特点
晶体管的电流放大作用、特性、参数和分析方法
二极管的伏安特性、参数和分析方法
主要内容
注意:从“使用”的角度出发，了解半导体器件的外部特性，学****使用方法。
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6-1 PN结的单向导电性
PN结是构成各种半导体器件的基础与核心
PN结最基本、最主要的性质是
单向导电性
搀杂性
在纯净的半导体材料中,掺入微量的某些元素(例如百万分之一),就可以使其导电能力增加几十万乃至几百万倍。
硅、锗、硒和***化镓及其它金属氧化物、硫化物等。
常用的半导体材料
导电能力介于导体和绝缘体之间。
热敏性、光敏性、磁敏性…等。
性质
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硅（Si）和锗（Ge）
(一)本征半导体
共价键结构
本征半导体 高度纯净、晶体结构完整、排列整齐
的半导体
空间三维菱形结构
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
平面图表示
4价元素
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(二)本征激发 本征半导体导电特性
（1）本征激发 环境温度升高，半导体受到热激发产生。
两种载流子
自由电子 带负电
空穴 带正电
电子－空穴对
(2)电子和空穴都可以在电场的作用下定向运动,形成电流。
具有两种载流子是半导体材料导电性能的重要特征。
(3)在常温下,本征激发产生的电子－空穴对浓度低,半导体的导电能力差。随着外界温度的升高，电子－空穴对浓度增大，半导体的导电能力相应增加。
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根据掺入杂质的不同，杂质半导体有两种。
在本征半导体中掺入某些微量杂质元素,即可使其导电
能力显著增强，这种半导体称为杂质半导体。
（一）N型半导体
掺入5价微量元素,如磷(P),形成N型半导体。
电子载流子 多数载流子
空穴载流子 少数载流子
在N型半导体中电子载流子 浓度极高，而由本征激发产生的空穴载流子浓度低，二者相差十分悬殊。
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（二）P型半导体
掺入微量3价元素 如硼(B),形成P型半导体。
电子载流子 少数载流子
空穴载流子 多数载流子
在P型半导体中空穴载流子 浓度极高，而由本征激发产生的电子载流子浓度低，二者相差十分悬殊。
用专门的制造工艺在同一块半导
体晶片上,在一侧形成 P型半导体
区,另一侧N型半导体区,在这两个
区的交界处就形成了一个PN 结。
p
N
PN结
PN结呈现高阻状态
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(一)外加正偏电压 P区接电源正极,N区接电源负极。
PN结的单向导电性
外加不同极性的电压时, PN结的导电能力相差极为悬殊。
IF
PN结呈现低电阻，在外电路产生很大的正向电流IF。
正向导通电流 P区→N区。
PN结处于正向导通状态。
P
N
E
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（二） 外加反偏电压 P区接电源负极,N区接电源正极。
PN结在反偏电压作用下，形成反向电流ＩR。但此时PN结呈现极高电阻，反向电流ＩR ≈0。PN结截止。
IR≈0
注意：反向电流IR对温度变化敏感，温度增高,
IR显著加大。
E
P
N
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一. 二极管的基本结构
6-2 半导体二极管
阳极
阴极
VD
P
N
阳极
阴极
几种二极管的外形
塑料封装
小功率二极管