《模擬電子技術(shù)》課件-半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識

模擬電子技術(shù)半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識——

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——123本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體PN結(jié)的原理問題導(dǎo)航半導(dǎo)體與電子技術(shù)沒有具體了解過半導(dǎo)體，但一定聽說過半導(dǎo)體，聽聞了半導(dǎo)體的競爭！本征半導(dǎo)體半導(dǎo)體

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導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。材料

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一般采用“硅材料”或“鍺材料”。硅原子結(jié)構(gòu)鍺原子結(jié)構(gòu)等效分析模型+4GeSi外層電子2

8

18

42

8

4原子核本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體

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純凈的硅/鍺材料制成，形成單晶體結(jié)構(gòu)原始晶體結(jié)構(gòu)本征激發(fā)結(jié)果溫度光照導(dǎo)電空穴自由電子+4+4+4+4+4+4+4+4共價鍵空穴與電子產(chǎn)生定向移動，形成電流雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體N型磷原子結(jié)構(gòu)+4+4+5+4參雜P2

8

5+4+4電子為多數(shù)載流子空穴為少數(shù)載流子磷原子自由電子雜質(zhì)半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體P型磷原子結(jié)構(gòu)參雜+4+4+4+4B2

3+3+4空穴為多數(shù)載流子電子為少數(shù)載流子硼原子導(dǎo)電空穴PN結(jié)的原理PN結(jié)的形成P型N型內(nèi)建電場1.載流子的濃度差引起多子的擴(kuò)散2.復(fù)合使交界面形成空間電荷區(qū):特點：該區(qū)域的多數(shù)載流子基本被耗盡，無法導(dǎo)電形成了PN結(jié)，產(chǎn)生內(nèi)建電場，方向：N型->P型PN結(jié)的原理PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.外加正向電壓(正向偏置)IF外電場使多子向

PN

結(jié)移動,P

區(qū)N區(qū)結(jié)果：使空間電荷區(qū)變窄外電場內(nèi)電場+

?擴(kuò)散運動加強(qiáng)形成正向電流

IF。RU2.外加反向電壓(反向偏置)IR外電場使多子背離PN結(jié)移動,結(jié)果：使空間電荷區(qū)變寬P

區(qū)N

區(qū)反向電流被阻止，不能導(dǎo)通漂移運動形成微弱反向電流

IR內(nèi)電場外電場?

+URPN結(jié)的原理PN結(jié)的電容效應(yīng)PN

結(jié)加正向電壓PN

結(jié)加反向電壓當(dāng)PN上的電壓發(fā)生變化時，PN

結(jié)中儲存的電荷量將隨之發(fā)生變化，使PN結(jié)具有電容效應(yīng)，影響PN結(jié)的工作頻率。本課總結(jié)半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，主要包括硅與鍺；當(dāng)本征激發(fā)后形成自由電子，但其導(dǎo)電能力較弱。PN結(jié)：參入不同類型雜質(zhì)后，分別形成P

型與N型半導(dǎo)體；當(dāng)P

型與N