文档介绍：第15章 半导体二极管和三极管
本章要求：
一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和
电流放大作用；
二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工
作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；
三、会分析含有二极管的电路。
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学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。
对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。
器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。
对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的目的在于应用。
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半导体的导电特性
半导体的导电特性：
(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。
掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电
能力明显改变(可做成各种不同用途的半导
体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。
光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做
成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极
管、光敏三极管等)。
热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强
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本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。
晶体中原子的排列方式
硅单晶中的共价健结构
共价健
共价键中的两个电子，称为价电子。
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价电子
价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。
本征半导体的导电机理
这一现象称为本征激发。
空穴
温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。
自由电子
在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。
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本征半导体的导电机理
当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流
(1)自由电子作定向运动 电子电流
(2)价电子递补空穴 空穴电流
注意：
(1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差；
(2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。
自由电子和空穴都称为载流子。
自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。
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N型半导体和 P 型半导体
掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。
掺入五价元素
多余电子
磷原子
在常温下即可变为自由电子
失去一个电子变为正离子
在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）,形成杂质半导体。
在N 型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
动画
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N型半导体和 P 型半导体
掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或 P型半导体。
掺入三价元素
在 P 型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。
硼原子
接受一个电子变为负离子
空穴
动画
无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。
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1. 在杂质半导体中多子的数量与
（a. 掺杂浓度、）有关。
2. 在杂质半导体中少子的数量与
（a. 掺杂浓度、）有关。
3. 当温度升高时，少子的数量
（a. 减少、b. 不变、c. 增多）。
a
b
c
4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流
主要是 ，N 型半导体中的电流主要是 。
（a. 电子电流、）
b
a
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PN结
PN结的形成
多子的扩散运动
少子的漂移运动
浓度差
P 型半导体
N 型半导体