《半导体的特性》PPT课件.ppt

模拟电子技术基础,主讲：片锦香联系电话mail：pianjx答疑时间：每周四5,6节信息学院,教材模拟电子技术基础简明教程第三版杨素行主编，高等教育出版社先修课电路分析：电压源、电流源、受控源、基尔霍夫定律，叠加定理、戴维南定理、诺顿定理等,教材及主要先修课,1.出勤5%+作业5%2.期中考试30%(前五章)4.实验20%（不及格取消正常考试资格）5.期末40%（以5,6,7章为主）,考核方式,学时安排,共72学时：（56+16实验）,电子元器件二极管三极管电子电路及其应用放大电路滤波电路电源,引言,第1次课内容,下页,总目录,内容：1.1半导体的特性1.2半导体二极管重点：半导体的特性，导通条件PN结导电原理二极管伏安特性作业：P34：1-4、1-7、1-8,1.1半导体的特性,共价键Covalentbond,半导体定义：将导电能力介于导体和绝缘体之间的一大类物质统称为半导体。,在硅(或锗)的晶体中,原子在空间排列成规则的晶格,故半导体器件又称为晶体管,下页,首页,上页,第一章半导体器件,2.本征半导体(intrinsicsemiconductors),在本征半导体中，由于晶体中共价键的结合力很强，在热力学温度零度（即T=0K，）时，价电子的能量不足以挣脱共价键的束缚，晶体中不存在能够导电的载流子，半导体不能导电，如同绝缘体一样。,下页,上页,首页,本征半导体中的载流子,如果温度升高（热激发）或光照射（光激发），少数价电子因获得能量将挣脱共价键束缚成为自由电子。在原来的共价键位置留下一个空位，称之为空穴。,下页,上页,首页,自由电子和空穴运动方向相反，都是载流子，这种运动杂乱无章。而金属导电只有自由电子参与,在本征半导体中，在外界能量激发下，两种载流子总是成对出现称为电子空穴对，两种载流子浓度相等，浓度低，称本征激发,在一定温度下电子-空穴对的产生和复合达到动态平衡。,下页,上页,首页,1.N型（或电子型）半导体(N-typesemiconductor),二、杂质半导体,5价原子（磷）与周围四个硅原子组成共价键时多余一个电子。这个电子只受自身原子核吸引，在室温下可成为自由电子。,在4价的硅或锗中掺入少量的5价杂质元素，,下页,上页,定义：在本征半导体中掺入某种特定的杂质（3价和5价）,自由电子,首页,失去自由电子的杂质原子固定在晶格上不能移动，并带有正电荷，称为正离子。,下页,上页,首页,自由电子数=空穴数+正离子数因此对外呈现电中性,空位,2.P型半导体(P-typesemiconductor),下页,上页,首页,硅原子外层电子由于热运动填补此空位时，杂质原子成为负离子，硅原子的共价键中产生一个空穴。,在这种杂质半导体中，空穴的浓度远高于自由电子的浓度。,空穴,在室温下仍有电子-空穴对的产生和复合。,多数载流子,P型半导体主要依靠空穴导电，所以又称为空穴型半导体。,下页,上页,3价的杂质原子产生多余的空穴，起着接受电子的作用，所以称为受主原子。,少数载流子,首页,自由电子数=空穴数+正离子数因此对外呈现电中性,在杂