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文檔簡介

(1-1)

半導體及其特性模擬電路(1-2)第一章半導體器件§1.1

半導體的基本知識§1.2

PN

結及半導體二極管§1.3

特殊二極管§1.4

半導體三極管§1.5

場效應晶體管(1-3)§1.1半導體的基本知識1.1.1導體、半導體和絕緣體導體：自然界中很容易導電的物質稱為導體，金屬一般都是導體。絕緣體：有的物質幾乎不導電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導體：另有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體之間，稱為半導體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。(1-4)(1-5)

半導體的導電機理不同于其它物質，所以它具有不同于其它物質的特點。例如：

當受外界熱和光的作用時，它的導電能力明顯變化。

往純凈的半導體中摻入某些雜質，會使它的導電能力明顯改變。(1-6)1.1.2

本征半導體一、本征半導體的結構特點GeSi通過一定的工藝過程，可以將半導體制成晶體。現代電子學中，用的最多的半導體是硅和鍺，它們的最外層電子（價電子）都是四個。(1-7)本征半導體：完全純凈的、結構完整的半導體晶體。在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統組成晶體點陣，每個原子都處在正四面體的中心，而四個其它原子位于四面體的頂點，每個原子與其相臨的原子之間形成共價鍵，共用一對價電子。硅和鍺的晶體結構：(1-8)硅和鍺的共價鍵結構共價鍵共用電子對+4+4+4+4+4表示除去價電子后的原子(1-9)共價鍵中的兩個電子被緊緊束縛在共價鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價鍵成為自由電子，因此本征半導體中的自由電子很少，所以本征半導體的導電能力很弱。形成共價鍵后，每個原子的最外層電子是八個，構成穩定結構。共價鍵有很強的結合力，使原子規則排列，形成晶體。+4+4+4+4(1-10)二、本征半導體的導電機理在絕對0度（T=0K）和沒有外界激發時,價電子完全被共價鍵束縛著，本征半導體中沒有可以運動的帶電粒子（即載流子），它的導電能力為0，相當于絕緣體。在常溫下，由于熱激發，使一些價電子獲得足夠的能量而脫離共價鍵的束縛，成為自由電子，同時共價鍵上留下一個空位，稱為空穴。1.載流子、自由電子和空穴(1-11)+4+4+4+4自由電子空穴束縛電子(1-12)2.本征半導體的導電機理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引附近的電子來填補，這樣的結果相當于空穴的遷移，而空穴的遷移相當于正電荷的移動，因此可以認為空穴是載流子。動態模型本征半導體中存在數量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。(1-13)溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導體的導電能力越強，溫度是影響半導體性能的一個重要的外部因素，這是半導體的一大特點。本征半導體的導電能力取決于載流子的濃度。本征半導體中電流由兩部分組成：

1.自由電子移動產生的電流。

2.空穴移動產生的電流。本征半導

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