文档介绍：半导体的基本知识
晶体二极管
整流滤波电路
特殊二极管简介
本章小结
半导体的基本知识
本征半导体
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体具有掺杂特性、热敏特性、光敏特性,因而得到广泛应用。
纯净的半导体称为本征半导体。
当温度升高或有光照射时,受共价键束缚的部分电子获得足够的能量后挣脱共价键的束缚成为自由电子,同时在共价键中留下空位,称为空穴。
这种由于光或热的作用使半导体中产生电子和空穴对的现象,称为本征激发。在外电场作用下,电子和空穴会作定向移动,形成电流,故自由电子和空穴也称为电子载流子和空穴载流子。
本征激发产生电子空穴对的同时,自由电子和空穴在运动过程中又会相遇而重新形成共价键,这个过程称为复合。当环境温度一定时,本征半导体中的本征激发和复合现象并存,且速率相同,使本征半导体内维持一定数目的电子空穴对,称为热平衡。
杂质半导体
在本征半导体硅(锗)原子中掺入微量的磷等五价元素后,所得到的杂质半导体的多数载流子为自由电子,少数载流子为空穴,称为N型半导体或电子型半导体。N型半导体呈电中性。
在本征半导体硅(锗)中掺入微量的硼等三价元素后,所得到的杂质半导体的多数载流子为空穴,少数载流子为自由电子,称为P型半导体或空穴型半导体。P型半导体呈电中性。
PN结的基本特性
用特殊工艺把P型半导体和N型半导体结合在一起后,在它们的交界面上所形成的特殊带电薄层称为PN结。。
图 PN 结
当 PN结的P区接电源的正极,N区接电源的负极时,称之为正向偏置,简称正偏,(a)所示。此时,流经PN结的正向电流为多数载流子形成的电流,故电流较大, PN结为正向导通状态。
PN结的P区接电源的负极,N区接电源的正极,称为反向偏置,简称反偏。(b)所示。此时,流经PN结的反向电流为少数载流子形成的电流,电流很小, PN结为反向截止状态。
由上述分析可知,PN结具有单向导电性。
图 PN 结的单向导电性
思考题
N型半导体和P型半导体中的多数载流子和少数载流子分别是什么?
PN结是如何形成的?
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二极管的结构及符号
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(a)结构(b)电路符号
二极管的结构及电路符号
伏安特性
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二极管的伏安特性曲线