二极管单向导电原理_第1页
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文档简介

1、半导体基础知识PN结、二次管的单向导电原理是完全纯净，不含其他杂质，具有晶体结构的半导体。 常用的半导体材料是硅和锗，它们都是四价元素。 纯化材料形成单晶，其原子结构为共价键结构。 温度T=0 K时，半导体不像绝缘体那样导电。 1 .结构，一、本征半导体，如果是t，少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子，在原来的共价键上留下空位。 2 .载体、半导体中存在的2种载体：带负电自由电子正电的空穴。 自由电子和空穴同时成对产生，两载气浓度相等。ni=pi、本征激发、复合、动平衡、本征半导体中：掺杂了杂质半导体：n型半导体、p型半导体、Si(4)硼原子(3)、si ()半导体中掺杂了5价元素的构成、多

2、子：自由电子少子：空穴、5价：磷、锑、砷、2、p 说明：1 .导入杂质的浓度由决定多数载流子浓度的温度决定少数载流子的浓度。 3 .杂质半导体整体上保持电中性。 2 .由于杂质半导体载气的数量远多于本征半导体，因此其导电能力大幅度改善。 p型半导体：空穴=自由电子负离子数、n型半导体：自由电子=空穴离子数、4 .杂质半导体的显示方法如下图所示。 (a) N型半导体，(b) P型半导体，1.2 PN结，在一方的半导体单晶中一方的一侧掺杂p型半导体，另一方的一侧掺杂n型半导体，在两区域的边界形成特殊的薄层，称为PN结。 一、PN结的形成、PN结中载流子的运动、耗尽层、1、扩散运动、2、扩散运动形成

3、空间电荷区，电子和空穴浓度差形成多载流子的扩散运动。 PN结，耗尽层。 8、3 .在空间电荷区域中产生内部电场，空间电荷区域的正负离子间电位差Uho电位势垒n区域到p区域内的电场内部电场阻止多子的扩散防止层。 4 .漂移运动、内部电场有利于少子运动漂移。 9，5 .扩散和漂移的动平衡、扩散运动随着使空间电荷区域增大的内部电场的增强，漂移运动在逐渐增加的扩散电流和漂移电流相等的情况下，PN结的总电流等于零，空间电荷区域的宽度稳定。 也就是说，扩散运动和漂移运动是动态平衡的。 二、PN结的单向导电性，1 .对PN结施加正向电压时，也称为正向偏压，也简称为正向偏压。 11、限流电阻、导通状态，2 .对pn结施加反向电压时，12、反接法：的外部电场与内部电场方向一致，增强了内部电场作用的外部电场扩大空间电荷区域的漂移扩散，产生反向电流IS，反向电流也称为反饱和电流。 对温度敏感，随着温度的升高，IS急剧增大。 处于断开状态(反向偏置)，在PN结的正向偏置时，在电路中产生大的正向电流，PN结变为导

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