半导体基础知识

半导体根底学问--教学目标(1)学问目标：生疏什么是半导体，半导体的材料物理特性，电特性等概念。(2)力量目标：通过类比，让同学们生疏到空穴，电子等概念，半导体的工作原理。(3)为简奇特之处，调动学生学习数学的乐观性。二.教学重点1、PN2、PN三.教学难点1、半导体的导电机理:两种教流子参与导电；2、掺杂半导体中的多子和少子；3、PN四.教学方法演示法、讲授法五.教学时数3六.教学过程.课导入活中的重要性，激发学生探究知的欲望。.课讲解本征半导体纯洁的具有晶体构造的半导体称为本征半导体。一、导体、半导体和绝缘体导体：自然界中很简洁导电的物质称为导体，金属一般都是导体。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。硅、硅化钱和一些硫化物、氧化物等。1、当受外界热和光的作用时，它的导电力量明显变化。2、往纯洁的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电力量明显转变。二、本征半导体的晶体构造完全纯洁的、不含其他杂质且具有晶体构造的半导体称为本征半导体。将硅或错材料提纯便形成单晶体，它的原子构造为共价键构造。当温度T=0K三、本征半导体中的两种载流子运载电荷的粒子称为载流子。外加电场时，带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电，且运动方向相反。由于载流子数目很少，故导电性很差。0K时不导电。四、本征半导体中载流子的浓度0K时，价电子能量增高，有的价电子可以摆脱原子核的束缚而参与导电，成为自由〔也称热激发同时成对消灭的，称为电子空穴对。游离的局部自由电子也可能回到空穴中去，称为复合。在肯定温度下本征激发和复合会到达动态平衡，此时，载流子浓度肯定，且自由电子数和空穴数相等。2.2一、N554子核吸引，在室温下即可成为自由电子。自由电子浓度远大于空穴的浓度，即n»po电子称为多数教流子〔简称多子〕，空穴称为少数教流子〔简称少子〕o5二、p3P型半导体。价杂质原子称为受主原子。空穴浓度多于电子浓度，即P»n.空穴为多数载流子，电子为少数载流子。PN结在一块半导体单晶上一侧掺杂成为PN型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特别的薄层，称为PN一、PN半导体中的载流子有两种有序运动：教流子在浓度差作用下的集中运动和电场作用下的漂移运动。同一块半导体单晶上形成PN型半导体区域，在这两个区域的交界处，当多子集中与少子漂移到达动态平衡时，空间电荷区〔亦称为耗尽层或势垒区〕的宽度根本上稳定下来，PN二、PNPN在PN大，可接入电阻几PN〔反偏〕反向接法时，外电场与内电场的方向全都，增加了内电场的作用；外电场使空1;由于少数教流子浓度很低，反向电流数值格外小。综上所述：当PNPNPNPN结处于截止状态。三、PNPNui11)四、PN

(^ri=IePN结伏安特性方程： ,式中：Is为反向饱和电流；UT为温度电压当量，当T=300K时，UT ^26mVh/,当u>0且u>〉U『时，伏安特性呈非线性指数规律；当uVO|u|>>/时，电流根本与uPNPNPN数值的增加而急剧增大。PN哪种击穿，假设对其电流不加以限制，都可能造成PNPN容效应1.势垒电容PN过程，与电容的充放电一样，其等效电容称为势垒电容d。2.集中电容PN有电荷的积存和释放的过程，其等效电容称为集中电容6do七、课堂小结引导学生进展学问回忆，使学生对本节课有一个整体把握.从两方面进展小结：(1)生疏半导