第4章半导体二极管和三极管 4.1半导体的导电特性 4.2半导体二极管 4.3 稳压管 4.4半导体三极管
第 4 章 半导体二极管和三极管 4.2 半导体二极管 4.3 稳压管 4.4 半导体三极管 4.1 半导体的导电特性
第4章半导体二极管和三极管 4.1半导体的导电特性 4.1.1本征半导体 本征半导体就是完全纯净的、具 自由电子 共价键 空穴 0 有晶体结构的半导体。 用得最多的半导体是硅或锗，它 们都是四价元素。将硅或锗材料提纯 并形成单晶体后，便形成共价键结构。 在获得一定能量（热、光等）后，少量 价电子即可挣脱共价键的束缚成为自 由电子，同时在共价键中就留下一个 空位，称为空穴。自由电子和空穴总 本征半导体中自由 电子和空穴的形成 是成对出现，同时又不断复合
第 4 章 半导体二极管和三极管 4.1 半导体的导电特性 本征半导体就是完全纯净的、具 有晶体结构的半导体。 4.1.1 本征半导体 自由电子 共价键 空穴 Si Si Si Si 本征半导体中自由 电子和空穴的形成 用得最多的半导体是硅或锗,它 们都是四价元素。将硅或锗材料提纯 并形成单晶体后，便形成共价键结构。 在获得一定能量(热、光等)后，少量 价电子即可挣脱共价键的束缚成为自 由电子，同时在共价键中就留下一个 空位，称为空穴。自由电子和空穴总 是成对出现，同时又不断复合
在外电场的作用下， 自由电子逆着电场方向定 向运动形成电子电流。带 電子移動方向 正电的空穴吸引相邻原子 、0 、0 中的价电子来填补，而在 Si 该原子的共价键中产生另 00 00 一个空穴。空穴被填补和 相继产生的现象，可以看 -00 成空穴顺着电场方向移动， 空穴移勤方向 形成空穴电流。 外电场方向 可见在半导体中有自由 电子和空穴两种载流子，它 们都能参与导电
在外电场的作用下， 自由电子逆着电场方向定 向运动形成电子电流。带 正电的空穴吸引相邻原子 中的价电子来填补，而在 该原子的共价键中产生另 一个空穴。空穴被填补和 相继产生的现象，可以看 成空穴顺着电场方向移动， 形成空穴电流。 可见在半导体中有自由 电子和空穴两种载流子，它 们都能参与导电。 外电场方向 Si Si Si Si Si Si Si
4.1.2N型半导体和P型半导体 本征半导体中由于 多余价电子 载流子数量极少，导电 能力很低。如果在其中 参入微量的杂质（某种元 素)将使其导电能力大大 增强。 1.N型半导体 在硅或锗的晶体中掺入五价元素磷，当某一个硅原 子被磷原子取代时，磷原子的五个价电子中只有四个用 于组成共价键，多余的一个很容易挣脱磷原子核的束缚 而成为自由电子。因而自由电子的数量大大增加，是多 数载流子，空穴是少数载流子，将这种半导体称为N型 半导体
4.1.2 N 型半导体和 P 型半导体 1. N 型半导体 在硅或锗的晶体中掺入五价元素磷，当某一个硅原 子被磷原子取代时，磷原子的五个价电子中只有四个用 于组成共价键，多余的一个很容易挣脱磷原子核的束缚 而成为自由电子。因而自由电子的数量大大增加，是多 数载流子，空穴是少数载流子，将这种半导体称为 N 型 半导体。 Si Si Si Si Si Si Si P 本征半导体中由于 多余价电子 载流子数量极少，导电 能力很低。如果在其中 参入微量的杂质(某种元 素)将使其导电能力大大 增强
2.P型半导体 在硅或锗的晶体中 空穴 价电子填补空位 掺入三价元素硼，在组 成共价键时将因缺少 一 B 个电子而产生一个空位， 相邻硅原子的价电子很 0 容易填补这个空位，而 S Si 0 在该原子中便产生一个 空穴，使空穴的数量大 大增加，成为多数载流 子，电子是少数载流子， 将这种半导体称为P型 半导体
2. P 型半导体 在硅或锗的晶体中 掺入三价元素硼，在组 成共价键时将因缺少一 个电子而产生一个空位， 相邻硅原子的价电子很 容易填补这个空位，而 在该原子中便产生一个 空穴，使空穴的数量大 大增加，成为多数载流 子，电子是少数载流子， 将这种半导体称为 P 型 半导体。 Si Si Si Si Si Si Si B 空位 空穴 价电子填补空位