电工电子技术课件 第五章 半导体、二极管 和三极管5.1

第5章半导体、二极管和三极管第一节半导体概述第二节PN结第三节半导体二极管第四节晶体三极管第五节晶体管基本放大电路第六节放大电路的分析第七节常用三极管单元电路介绍目录第5章半导体、二极管和三极管

§5－1

第一节半导体概述PART0105（3）半导体

第一节半导体概述

半导体的最外层电子数一般为4个，在常温下存在的自由电子数介于导体和绝缘体之间，因而在常温下半导体的导电能力也是介于导体和绝缘体之间。常用的半导体材料有硅、锗等。

半导体的特点：导电性能介于导体和绝缘体之间。图5-1-1第一节半导体概述3、本征半导体价电子共价键共用电子对+4表示除去价电子后的原子本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。在本征半导体的晶格结构中，每一个原子均与相邻的四个原子结合，即与相邻四个原子的价电子两两组成电子对，形成共价键结构。共价键中的两个电子，称为价电子。图5-1-2第一节半导体概述+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子

在热力学零度时，半导体不导电。当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚，成为自由电子——本征激发。自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了一个空位，这个空位为空穴。

因本征激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。图5-1-3第一节半导体概述

在外加电场作用下，自由电子定向运动产生电流——漂移电流。

空穴吸引相邻原子中的价电子来填补，在价电子原来的位置上出现了新的空穴，不断地重复运动，相当于空穴运动——空穴电流。

自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失——复合。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。第一节半导体概述带负电的自由电子向正极做定向运动，被原子核束缚着的价电子递补空穴使空穴向负极运动。两种载流子形成电荷极性不同，但电流方向相同的电子流。本征半导体中电流由两部分组成：

1.自由电子移动产生的电流。

2.空穴移动产生的电流。自由电子带负电荷电子流＋总电流载流子空穴带正电荷空穴流第一节半导体概述(1)N型半导体+五价元素磷(P)＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4P掺入磷杂质的半导体晶格中，自由电子的数量大大增加。在N型半导体中，自由电子数目大增，自由电子数目远远大于空穴数量，自由电子被称为“多数载流子”（简称“多子”）；空穴则称为“少数载流子”（简称“少子”）。图5-1-4第一节半导体概述正离子电子多出一个电子出现了一个正离子+4+4+4+4+4+4+4+4P半导体中产生了大量的自由电子和正离子图5-1-5图5-1-6第一节半导体概述(2)P型半导体＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4三价元素硼(B)B+掺入硼杂质的半导体晶格中，空穴载流子的数量大大增加。

掺入三价元素的杂质半导体，空穴载流子的数量大大于自由电子载流子的数量，叫做P型半导体。

在P型半导体中，多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子，而不能移动的离子带负电。－图5-1-7第一节半导体概述出现了一个空位+4+4+4+4+4+4B+4+4图5-1-8第一节半导体概述+4+4+