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1.本征半導體
- 單質半導體材料是具有 4 價共價鍵晶體結構的硅 Si 和鍺 Ge。
- 導電能力介于導體和絕緣體之間坡垫。
- 特性:光敏雏胃、熱敏和摻雜特性吐葱。
- 本征半導體:純凈的、具有完整晶體結構的半導體。在一定的溫度下仗处,本征半導體內的最重要的物 理現象是本征激發(fā)(又稱熱激發(fā)),產生兩種帶電性質相反的載流子(空穴和自由電子對)枣宫,溫度越 高婆誓,本征激發(fā)越強。
- 空穴是半導體中的一種等效+q 的載流子也颤⊙蠡茫空穴導電的本質是價電子依次填補本征晶體中空位, 使局部顯示+q 電荷的空位宏觀定向運動翅娶。
- 在一定的溫度下文留,自由電子和空穴在熱運動中相遇,使一對自由電子和空穴消失的現象稱為 復合竭沫。當熱激發(fā)和復合相等時燥翅,稱為載流子處于動態(tài)平衡狀態(tài)。
2.雜質半導體
- 在本征半導體中摻入微量雜質形成的半導體蜕提。體現的是半導體的摻雜特性森书。
- P 型半導體:在本征半導體中摻入微量的 3 價元素(多子是空穴,少子是電子)。
- N 型半導體:在本征半導體中摻入微量的 5 價元素(多子是電子拄氯,少子是空穴)。
- 雜質半導體的特性
- 載流子的濃度:多子濃度決定于雜質濃度它浅,幾乎與溫度無關译柏;少子濃度是溫度的敏感函數。
- 體電阻:通常把雜質半導體自身的電阻稱為體電阻姐霍。
- 在半導體中鄙麦,存在因電場作用產生的載流子漂移電流(與金屬導電一致),還才能在因載流子濃度差而產生的擴散電流镊折。
3. PN 結
- 在具有完整晶格的 P 型和 N 型半導體的物理界面附近胯府,形成一個特殊的薄層(PN 結)。
- PN 結中存在由 N 區(qū)指向 P 區(qū)的內建電場恨胚,阻止結外兩區(qū)的多子的擴散骂因,有利于少子的漂移。
- PN 結具有單向導電性:正偏導通赃泡,反偏截止寒波,是構成半導體器件的核心元件。
1.正偏 PN 結( P+升熊, N-):具有隨電壓指數增大的電流俄烁,硅材料約為 0.6-0.8V,鍺材料約為 0.2-0.3V级野。
2.反偏 PN結(P-页屠,N+):在擊穿前,只有很小的反向飽和電流 Is蓖柔。
3.PN 結的伏安(曲線)方程:
PN 結的伏安(曲線)方程:
PN結的形成
PN結的接觸電位差
PN結的伏安特性
PN結的伏安特性
結論: PN結具有單向導電性
PN結電流方程
PN結的反向擊穿特性
PN結的電容
PN結的電容
PN結的電致發(fā)光
PN結的電致發(fā)光
PN結的光電效應
PN結的光電效應