半导体的基本知识

电子技术基础,电子技术：电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学。注：电子学是一门以应用为主要目的的科学和技术。它主要研究电子的特性和行为，以及电子器件的物理学科。,一、电子技术发展史,电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。,进入21世纪，人们面临的是以微电子技术（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特网为标志的信息社会，高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。,现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯（信息采集、处理、传输和交流）及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界，电子技术无处不在。收音机、彩电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活在电子世界中，一天也离不开它。,二、电子技术三个分支介绍,导体:,导电率为105s.cm-1，量级，如金属。,绝缘体:,导电率为10-2210-14s.cm-1量级，如：橡胶、云母、塑料，He,Ne,Ar等惰性气体。,导电能力介于导体和绝缘体之间。如：硅、锗等。,半导体:,1什么是半导体,第一章节、半导体的基本概念,2半导体的特点：热敏特性。大多数半导体对温度都比较敏感，且随温度的升高导电能力增强，电阻减小。如热敏电阻器光敏特性。许多半导体在受光照射后，导电能力会增强，电阻减小。如光敏电阻、光电二极管、光电探测器等掺杂特性。在纯净的半导体中参入微量的某种杂质元素，导电能力会增强很多，电阻急剧减小。如半导体二极管、半导体三极管,热敏电阻,光敏电阻,二极管,三极管,3杂质半导体,利用半导体的参杂特性在本征半导体中掺入某些微量元素作，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入杂质后的本征半导体称为杂质半导体。根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型（P型）半导体。,纯净的半导体成为本征半导体，它的导电能力很弱。但实际半导体不可能完全纯净。,二、PN结及其单向导电性,1.PN结,把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺使其结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”。PN结是制造半导体二极管、半导体三极管、场效应管等各种半导体器件的基础。,PN结,2.PN结的单向导电性,（1）PN结加正向电压，PN结导通。,电源正极接P区，负极接N区，此时的外加电压称为“正向电压”，或称“正向偏置”，简称“正偏”。开关S闭合后指示灯泡HL亮，说明此时PN结电阻很小，像导体一样很容易导电，这种现象称为“正向导通”。,PN结加正向电压导通，加反向电压截止，这就是PN结的“单向导电性”。,（2）PN结加反向电压，PN结截止。,把电源的正负极对调后，这时电源负极接P区，正极接N区，此时的外加电压称为“反向电压”，或称“反向偏置”，简称“反偏”。开关S闭合后指示灯泡HL不亮，说明此时PN结电阻很大，像绝缘体一样不能导电，这种现象称为“反向截止”。,当PN结正向偏置时，回路中将产生一个较大的正向电流，PN结处于导通状态；当PN结反向偏置时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，PN结处于截止状态。,综上所述：