固體的能帶結(jié)構(gòu)2

固體的能帶結(jié)構(gòu)2第一頁(yè)，共51頁(yè)。理想晶體的基本特征是：原子排列有規(guī)則，具有周期性，長(zhǎng)程有序。非晶體結(jié)構(gòu)不規(guī)則，是短程有序。1、晶體是由大量分子、原子或離子組成。晶體的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)2、晶體的分類(lèi)按照結(jié)合力的性質(zhì)晶體可分為四類(lèi)

大量分子、原子或離子在三維空間的周期性規(guī)則排列方式稱為固體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)（晶體點(diǎn)陣）。2第二頁(yè)，共51頁(yè)。（1）離子晶體以離子間的庫(kù)侖力為結(jié)合力，如NaCl（2）共價(jià)晶體以共價(jià)鍵為結(jié)合力，如H2（3）分子晶體以范德瓦耳斯鍵（無(wú)極分子相互接近時(shí)誘發(fā)的瞬時(shí)電偶極矩）為結(jié)合力，如大部分有機(jī)物（4）金屬晶體以共有化價(jià)電子與離子實(shí)間的庫(kù)侖力為結(jié)合力3第三頁(yè)，共51頁(yè)。二十世紀(jì)初，特魯?shù)潞吐鍋銎澖⒌慕?jīng)典的金屬自由電子論，能說(shuō)明金屬的導(dǎo)電性，和導(dǎo)熱性質(zhì)，但對(duì)有些材料是導(dǎo)體，有些是絕緣體，有些是半導(dǎo)體不能解釋。

能帶理論是研究固體中電子運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要理論固體的能帶理論提出了導(dǎo)電的微觀機(jī)理，指出了導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別，同時(shí)也指出有一類(lèi)固體叫做半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。4第四頁(yè)，共51頁(yè)。一.電子共有化

在固體中，原子眾多，相鄰原子排列緊密，因此各能級(jí)殼層有不同程度的重疊，而最外層的能級(jí)殼層重疊部分最多。此時(shí)每個(gè)電子既要受到自己的離子實(shí)的作用，又要受到其它離子實(shí)的作用，所以電子不再束縛于一定的原子，電子將可以在整個(gè)固體中運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電子的共有化。（一）固體的能帶第十六章中所講的能級(jí)分布是單電子能級(jí)分布，各能級(jí)是互不重疊的。+rU單原子勢(shì)場(chǎng)雙原子勢(shì)場(chǎng)5第五頁(yè)，共51頁(yè)。此時(shí)電子受到周期性勢(shì)場(chǎng)U(x)=U(x+nl)

的作用.多原子勢(shì)場(chǎng)解定態(tài)薛定格方程(略），可以得出幾點(diǎn)重要結(jié)論：（１）電子的能量是量子化的（２）能量較高的電子的運(yùn)動(dòng)有隧道效應(yīng)（3）能量高于勢(shì)壘高度的電子(如為E2）可在晶體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)（原子的內(nèi)層電子與原子核結(jié)合較緊,一般不是共有化電子）那些高于勢(shì)壘和能進(jìn)行隧道穿透的電子屬于整個(gè)晶體所共有，即稱為共有化電子。E1E26第六頁(yè)，共51頁(yè)。二.能帶1、能級(jí)的分裂但是，當(dāng)原先是各自孤立的原子結(jié)合成分子時(shí)，使得各原子的能級(jí)也出現(xiàn)不同程度的交疊，結(jié)果會(huì)使得原子中原先的各個(gè)能級(jí)發(fā)生不同程度的分裂。對(duì)于一個(gè)孤立的原子，其能量主要的取決于主量子數(shù)n和角子數(shù)，并形成一系列分立的能級(jí)，每一能級(jí)上有 個(gè)量子態(tài)(n,給定），每一個(gè)量子態(tài)上只能有一個(gè)電子占據(jù)，。例如n=1.=0的1s能級(jí)上可以有兩個(gè)自旋量子態(tài)不同的電子占據(jù)。7第七頁(yè)，共51頁(yè)。例如，兩個(gè)氧原子結(jié)合成分子前，每個(gè)氧原子的１s態(tài)上都有２個(gè)自旋態(tài)相反的電子，當(dāng)它們結(jié)合成分子后，在１s態(tài)上就會(huì)有４個(gè)電子，而電子的自旋態(tài)只有這兩態(tài)，為了不違背泡利原理，這時(shí)氧分子上的１s態(tài)就會(huì)分裂成２個(gè)子能級(jí)，而每個(gè)子能級(jí)上仍可分布兩個(gè)自旋態(tài)不同的電子。量子力學(xué)計(jì)算表明，原子結(jié)合成分子時(shí)，內(nèi)能級(jí)分裂后的子能級(jí)間距較小，外能級(jí)分裂后的子能級(jí)間距較大。由Ｎ個(gè)原子組成固體時(shí)，原先的一個(gè)單原子能級(jí)分裂成Ｎ個(gè)子能級(jí)。8第八頁(yè)，共51頁(yè)。２、能帶的形成計(jì)算表明，當(dāng)原子結(jié)合成固體時(shí)，原先的一個(gè)能級(jí)分裂成Ｎ個(gè)子能級(jí)，其最高子能級(jí)與最低子能級(jí)的能量間隔Ｅ一般在幾個(gè)eV的數(shù)量級(jí)，且與Ｎ的增減無(wú)顯著關(guān)系。若N~1023,則能帶中兩能級(jí)的間距約~10-22eV.這樣小的能級(jí)間隔在實(shí)驗(yàn)上完全可以忽略不計(jì)，而認(rèn)為能量值是連續(xù)變化的。這種Ｎ個(gè)子能級(jí)的能量值可視為連續(xù)變化的能量帶即稱之為能帶。9第九頁(yè)，共51頁(yè)。一般規(guī)律：（１）越是外層電子，能帶越寬.（２）點(diǎn)陣間距越小，能帶越寬．(3)兩個(gè)能帶有可能重疊.結(jié)論：一個(gè)孤立的原子的能量分布是一系列由量子數(shù)n,l決定的分立的能級(jí)。當(dāng)Ｎ個(gè)原子結(jié)合成固體時(shí)，整個(gè)固體的能量分布則是一系列的由量子數(shù)n,l決定的能量連續(xù)分布的能帶。10第十頁(yè)，共51頁(yè)。離子間距能帶重疊示意圖2P2S1SarEo11第十一頁(yè)，共51頁(yè)。３、許可帶，禁帶及能帶中電子的分布當(dāng)原子結(jié)合成固體時(shí)，原子中各孤立能級(jí)就分別分裂成有一定寬度的能帶，這樣的能帶即稱這為許可帶。許可帶的寬度約為幾個(gè)eV.在各許可帶之間所存在的無(wú)電子的能量區(qū)間就是禁帶。禁帶的寬度也約為幾個(gè)eV.雖然在各許可帶中電子的能量近于可連續(xù)取值，但其允許容納的電子數(shù)仍然受量子力學(xué)規(guī)律的支配，即當(dāng)n,l給定后，在該能帶上能容納的電子數(shù)依然為N倍的2ｐ、３ｐ等能帶，最多容納6Ｎ個(gè)電子．例如，1ｓ、２ｓ等能帶，最多容納2Ｎ個(gè)電子．12第十二頁(yè)，共51頁(yè)。三.能帶中電子的填充當(dāng)大量原子結(jié)合成晶體時(shí)，在晶體中形成一系列由禁帶隔開(kāi)的許可帶。此時(shí)晶體中的電子將按照

（２）能量最小原理

（１）泡里不相容原理（費(fèi)米子）填充在各許可帶上。各許可帶上所能允許的電子數(shù)，如上節(jié)所講2Ｎ(2l+1)個(gè)電子。依據(jù)各許可帶中電子填允的情況可將這些能帶分別稱之為：13第十三頁(yè)，共51頁(yè)。sp單個(gè)原子N個(gè)原子滿帶導(dǎo)帶空帶禁帶禁帶d1、滿帶，導(dǎo)帶，空帶滿帶：該能帶中所有可能的量子態(tài)全部被電子填滿。導(dǎo)帶：該能帶中所有可能的量子態(tài)只有部分量子態(tài)被電子填充?？諑В号c各原子的激發(fā)能級(jí)相對(duì)應(yīng)的能帶。在未被激發(fā)的正常情況下該能帶中是沒(méi)有電子占據(jù)的，故稱空帶。14第十四頁(yè)，共51頁(yè)。2、電子在能帶中的填充運(yùn)動(dòng)（1）滿帶中，由于所有量子態(tài)完全被電子所占據(jù)，無(wú)論是熱運(yùn)動(dòng)還是在外場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，電子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的幾率都相同，故不能形成電流。

在通常情況下，滿帶中的電子是不可能通過(guò)吸收外場(chǎng)能量而進(jìn)入空帶的。因?yàn)榻麕У膶挾燃s為幾個(gè)電子伏特，而晶體中電子的平均自由程約為10-8m，計(jì)算表明，要想在這么短的路程上通過(guò)外場(chǎng)加速的方法獲得幾個(gè)電子伏特的能量，外場(chǎng)必須達(dá)到108 ，而外場(chǎng)通常沒(méi)有這樣高。15第十五頁(yè)，共51頁(yè)。（2）導(dǎo)帶中的電子通常處于該能帶中能量較低的子能級(jí)上，在沒(méi)有外電場(chǎng)時(shí)，電子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的幾率相同，沒(méi)有電流。當(dāng)加上外電場(chǎng)時(shí)，每個(gè)電子都獲得動(dòng)量增量P而離開(kāi)原來(lái)占據(jù)的低能態(tài)進(jìn)入較高的能態(tài)（子能級(jí)）上，即進(jìn)入到本能帶中原來(lái)未被填滿的較高的子能級(jí)上。而且這種轉(zhuǎn)移不一定有反向電子的移動(dòng)來(lái)抵消，于是在導(dǎo)帶中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)定向的幾率流密度，從宏觀看就是電流。即導(dǎo)帶中的電子是參與導(dǎo)電的，故謂之導(dǎo)帶。16第十六頁(yè)，共51頁(yè)。（二）導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體它們的導(dǎo)電性能不同，是因?yàn)樗鼈兊哪軒ЫY(jié)構(gòu)不同。固體按導(dǎo)電性能的高低可以分為導(dǎo)體半導(dǎo)體絕緣體17第十七頁(yè)，共51頁(yè)。*價(jià)帶的概念：即由價(jià)電子能級(jí)分裂而成的能帶。價(jià)帶可以是滿帶，也可以是導(dǎo)帶。1，絕緣體價(jià)帶是滿帶的固體，且與最鄰近的空帶間的能級(jí)差很大，即為絕緣體

從能級(jí)圖上來(lái)看，是因?yàn)闈M價(jià)帶與空帶之間有一個(gè)較寬的禁帶（Eg：約3～6eV），共有化電子很難從低能級(jí)（滿帶）躍遷到高能級(jí)（空帶）上去．禁帶Eg滿價(jià)帶空帶絕緣體18第十八頁(yè)，共51頁(yè)。2，半導(dǎo)體價(jià)帶也是滿帶。但其與最低空帶間的禁帶寬度Eg較窄，一般只有0.1eV。因此用不大的激發(fā)能，如熱運(yùn)動(dòng)，光照，或不大的外場(chǎng)，就能將滿價(jià)帶中的電子激發(fā)到最鄰近的空帶上去。3，導(dǎo)體凡價(jià)帶為導(dǎo)帶的固體即為導(dǎo)體。導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)還有另外兩種形式。半導(dǎo)體Eg滿價(jià)帶空帶禁帶Eg導(dǎo)體導(dǎo)帶導(dǎo)帶導(dǎo)帶導(dǎo)帶空帶滿帶禁帶19第十九頁(yè)，共51頁(yè)。導(dǎo)體:在外電場(chǎng)的作用下，大量共有化電子很易獲得能量，產(chǎn)生集體定向流動(dòng)形成電流．從能級(jí)圖上來(lái)看:是因?yàn)槠涔灿谢娮雍芤讖牡湍芗?jí)躍遷到高能級(jí)上去．E*絕緣體與半導(dǎo)體的擊穿——當(dāng)外電場(chǎng)非常強(qiáng)時(shí)，它們的共有化電子還是能越過(guò)禁帶躍遷到上面的空帶中的.這時(shí)絕緣體與半導(dǎo)體就被擊穿變成導(dǎo)體了。20第二十頁(yè)，共51頁(yè)。

（三）半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)介紹兩個(gè)概念：（1）電子導(dǎo)電…半導(dǎo)體的載流子是電子（2）空穴導(dǎo)電…半導(dǎo)體的載流子是空穴(滿帶上的一個(gè)電子躍遷到空帶后,滿帶中出現(xiàn)一個(gè)空位.)半導(dǎo)體Eg滿價(jià)帶空帶禁帶E----++++滿帶空帶Eg=2.42eVh*除了電荷符號(hào)外，空穴和電子有完全相同的性質(zhì)。*電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)的。受激后，滿帶中的電子躍遷到空帶上，若再加上外場(chǎng)：21第二十一頁(yè)，共51頁(yè)?？諑M帶在外電場(chǎng)作用下,空穴下面能級(jí)上的電子可以躍遷到空穴上來(lái),這相當(dāng)于空穴向下躍遷.滿帶上帶正電的空穴向下躍遷也是形成電流,這稱為空穴導(dǎo)電.Eg22第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。一.本征半導(dǎo)體

本征半導(dǎo)體是指純凈的半導(dǎo)體,或者說(shuō)，導(dǎo)帶中的電子是來(lái)源于滿價(jià)帶中熱激發(fā)的半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體中，電子和空穴都有同時(shí)參與導(dǎo)電。這些電子和空穴稱之為本征載流子二.雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中，以擴(kuò)散的方式摻入微量其它元素的原子，這樣的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。例如，在半導(dǎo)體鍺（Ge）中摻入百萬(wàn)分之一的砷（As），它的導(dǎo)電率將提高數(shù)萬(wàn)倍。雜質(zhì)半導(dǎo)體，由于所摻雜質(zhì)的類(lèi)型不同，又可分為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。23第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。１.n型半導(dǎo)體

四價(jià)的本征半導(dǎo)體Si、Ge等，摻入少量五價(jià)的雜質(zhì)元素（如P、As等）形成電子型半導(dǎo)體,稱n型半導(dǎo)體．

量子力學(xué)的計(jì)算表明，這種摻雜后多余的電子的能級(jí)在禁帶中緊靠空（導(dǎo)）帶處,ED～10-2eV，稱之為局部能級(jí)?！袷┲髂芗?jí)的形成常用作參雜的半導(dǎo)體基體多為四價(jià)元素（例如硅或鍺），它們以共價(jià)鍵相結(jié)合。當(dāng)五價(jià)元素（例如砷）摻入后，這些雜質(zhì)原子將分散地取代一些硅或鍺，砷中的五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)與鄰近的硅或鍺原子形成共價(jià)鍵而多余一個(gè)價(jià)電子。24第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。由于此時(shí)導(dǎo)帶中的電子，主要是由雜質(zhì)中的多余電子形成的局部能級(jí)受激躍遷所得，所以該局部屬能級(jí)稱為施主能級(jí)．計(jì)算表明，局部能級(jí)與導(dǎo)帶底部的能級(jí)差ED大約為0.05eV，其比禁帶寬度Eg（如硅的Eg為1.14eV)要小很多。在溫度不太高的情況下，由于熱運(yùn)動(dòng)電子就可被激發(fā)到導(dǎo)帶上去。此時(shí)的雜質(zhì)即稱為施主雜質(zhì)。25第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。

n型半導(dǎo)體在n型半導(dǎo)體中:

電子……多數(shù)載流子空帶滿帶施主能級(jí)EDEg空穴……少數(shù)載流子SiSiSiSiSiSiSiP+26第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。●兩點(diǎn)說(shuō)明：第一，施主雜質(zhì)中多余的價(jià)電子，當(dāng)其處于施主能級(jí)上時(shí)是不參與導(dǎo)電的。只是在其受激（不論何種原因）后遷入導(dǎo)帶后才能參與導(dǎo)電。第二，在N型半導(dǎo)體中，除了躍入導(dǎo)帶中的施主雜質(zhì)中的多余價(jià)電子外，還有基體半導(dǎo)體中的電子——空穴對(duì)，即還有本征載流子。但這時(shí)導(dǎo)帶中的電子主要是來(lái)自施主雜質(zhì)中的價(jià)電子。27第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。２.ｐ型半導(dǎo)體四價(jià)的本征半導(dǎo)體Si、Ｇe等，摻入少量三價(jià)的雜質(zhì)元素〔如Ｂ、Ga（鎵）、Ｉn（銦）等〕形成空穴型半導(dǎo)體，稱p型半導(dǎo)體．量子力學(xué)計(jì)算表明，這種摻雜后多余的空穴的能級(jí)在禁帶中緊靠滿帶處，ED～10-2eV，稱之為局部能級(jí)。其能帶寬度比起滿帶到導(dǎo)帶的禁帶寬度E要小得多，因此滿價(jià)帶中的電子很容易受激而躍入到局部能級(jí)?！袷苤髂芗?jí)的形成在四價(jià)的本征半導(dǎo)體硅或鍺中摻入少量的三價(jià)元素，如硼，則硼原子分散地取代一些硅或鍺形成共價(jià)鍵時(shí)，由于其缺少一個(gè)電子而出現(xiàn)一個(gè)空穴的能量狀態(tài)——空穴。由于該局部能級(jí)是收容從滿價(jià)帶中躍遷來(lái)的電子，該能級(jí)稱受主能級(jí)．此時(shí)的雜質(zhì)即稱為受主雜質(zhì)。28第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。空帶ED滿帶受主能級(jí)

P型半導(dǎo)體Eg在p型半導(dǎo)體中空穴……多數(shù)載流子電子……少數(shù)載流子SiSiSiSiSiSiSi+B-29第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。●兩點(diǎn)說(shuō)明：（1）受主能級(jí)中的空穴并不參與導(dǎo)電，參與導(dǎo)電的是：滿價(jià)能帶中電子躍遷到受主能級(jí)后遺留下的空穴。（2）同樣，在P型半電體中也有兩種載流子，但主要是空穴載流子。3.n型化合物半導(dǎo)體例如，化合物GaAs中摻Ｔｅ（碲），六價(jià)的Te替代五價(jià)的As可形成施主能級(jí)，成為n型GaAs雜質(zhì)半導(dǎo)體．4.ｐ型化合物半導(dǎo)體例如，化合物GaAs中摻Zn，二價(jià)的Zn替代三價(jià)的Ga可形成受主能級(jí)，成為p型GaAs雜質(zhì)半導(dǎo)體．30第三十頁(yè)，共51頁(yè)。（四）Ｐ-Ｎ結(jié)一、Ｐ-Ｎ結(jié)的形成如果把P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體相接觸，那么在接觸的邊界區(qū)就會(huì)形成一種特殊電結(jié)構(gòu)，即P——N結(jié)?！粲捎赑型半導(dǎo)體中空穴載流子的濃度遠(yuǎn)大于電子載流子，而N型半導(dǎo)體中電子載流子的濃度遠(yuǎn)大于空穴載流子，因此當(dāng)它們相接觸時(shí)，在接觸邊界兩邊的載流子的濃度差就特別大。Ｎ區(qū)的電子向Ｐ區(qū)擴(kuò)散，Ｐ區(qū)的空穴向Ｎ區(qū)擴(kuò)散。在擴(kuò)散前，N，P型半導(dǎo)體都是電中性。因此擴(kuò)散的結(jié)果，在P型半導(dǎo)體和Ｎ型半導(dǎo)體的交界面附近的兩側(cè)就出現(xiàn)了正，負(fù)電荷的堆積，即在交界處形成了一個(gè)電偶層，其厚度約為10-7m（即大約1000個(gè)原子的厚度），這就是P——N結(jié)。31第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。內(nèi)建場(chǎng)大到一定程度,不再有凈電荷的流動(dòng)，達(dá)到了新的動(dòng)態(tài)平衡．P-N結(jié)n型p型內(nèi)建場(chǎng)阻止電子和空穴進(jìn)一步擴(kuò)散，記作．在P——N結(jié)中有一個(gè)由N指向P的附加電場(chǎng)，稱為內(nèi)建場(chǎng)，又稱阻擋層。32第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。1、P-N結(jié)處存在電勢(shì)差Uo，P型一側(cè)較低，N型一側(cè)較高，形成一個(gè)勢(shì)壘。也阻止右邊N區(qū)帶負(fù)電的電子進(jìn)一步向左擴(kuò)散．它阻止左邊P區(qū)帶正電的空穴進(jìn)一步向右擴(kuò)散；U0電子能級(jí)電勢(shì)曲線電子電勢(shì)能曲線P-N結(jié)

二、P——N結(jié)能帶的彎曲現(xiàn)象．33第三十三頁(yè)，共51頁(yè)?？紤]到P-Ｎ結(jié)的存在，半導(dǎo)體中電子的能量應(yīng)考慮進(jìn)這電勢(shì)差U0帶來(lái)的電子附加勢(shì)能-eU0.P型一側(cè)電勢(shì)較低，這樣在P型導(dǎo)帶中的電子要比在N型導(dǎo)帶中的電子的電勢(shì)能較高，其能量的差值即為eU0.U0電子能級(jí)電勢(shì)曲線電子電勢(shì)能曲線P-N結(jié)2、P——N結(jié)能帶的彎曲現(xiàn)象于是在P—N結(jié)的能帶就發(fā)生了彎曲。34第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。三.Ｐ-Ｎ結(jié)的單向?qū)щ娦裕?正向偏壓在Ｐ-Ｎ結(jié)的p型區(qū)接電源正極，叫正向偏壓.阻擋層勢(shì)壘被削弱、變窄，有利于空穴向N區(qū)運(yùn)動(dòng)，電子向P區(qū)運(yùn)動(dòng)，

形成正向電流（mＡ級(jí)）．p型n型I35第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。外加正向電壓越大，正向電流也越大，而且是呈非線性的伏安特性.V（伏）３０２０１０（毫安）正向00.21.036第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。２.反向偏壓在Ｐ-Ｎ結(jié)的ｐ型區(qū)接電源負(fù)極,叫反向偏壓.阻擋層勢(shì)壘增大、變寬，不利于空穴向Ｎ區(qū)運(yùn)動(dòng)，也不利于電子向P區(qū)運(yùn)動(dòng),沒(méi)有正向電流.．Ip型n型37第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。但是，由于少數(shù)載流子的存在，會(huì)形成很弱的反向電流，擊穿電壓☆當(dāng)外電場(chǎng)很強(qiáng),反向電壓超過(guò)某一數(shù)值后，反向電流會(huì)急劇增大----反向擊穿．稱為漏電流（Ａ級(jí)）.V(伏)I-１０-２０-３０（微安）反向-20-30☆P—N結(jié)正向?qū)?，反向截止，這種特性即稱之為P—N結(jié)的單向?qū)щ娦浴?8第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。利用P-N結(jié)

可以作成具有整流、開(kāi)關(guān)等作用的晶體二極管。39第三十九頁(yè)，共51頁(yè)?！锇雽?dǎo)體的其他特性和應(yīng)用

熱敏電阻

光敏電阻

溫差電偶P-N結(jié)的適當(dāng)組合可以作成具有放大作用的晶體三極管（trasistor），以及其他一些晶體管.

集成電路40第四十頁(yè)，共51頁(yè)。1947年12月23日，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的半導(dǎo)體小組做出了世界上第一只具有放大作用的點(diǎn)接觸型晶體三極管。固定針B探針固定針AGe晶片1956年小組的巴丁等三位成員獲諾貝爾物理獎(jiǎng).41第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。pnp電信號(hào)cbVcbVebRe~后來(lái)，晶體管又從點(diǎn)接觸型發(fā)展到面接觸型晶體管比真空電子管體積小，重量輕，成本低，可靠性高，壽命長(zhǎng)，很快成為第二代電子器件。42第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。作成集成電路大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路下圖