第一章半导体二极管1
本征半导体单质半导体材料是具有4 价共价键晶体结构的硅Si 和锗 Ge
导电能力介于导体和绝缘体之间
特性:光敏、热敏和掺杂特性
本征半导体: 纯净的、 具有完整晶体结构的半导体
在一定的温度下,本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发(又称热激发) ,产生两种带电性质相反的载流子(空穴和自由电子对) ,温度越高,本征激发越强
空穴是半导体中的一种等效+q 的载流子
空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位,使局部显示 +q 电荷的空位宏观定向运动
在一定的温度下,自由电子和空穴在热运动中相遇,使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合
当热激发和复合相等时,称为载流子处于动态平衡状态
2.杂质半导体在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体
体现的是半导体的掺杂特性
P 型半导体:在本征半导体中掺入微量的3 价元素(多子是空穴,少子是电子)
N 型半导体:在本征半导体中掺入微量的5 价元素(多子是电子,少子是空穴)
杂质半导体的特性载流子的浓度:多子浓度决定于杂质浓度,几乎与温度无关;少子浓度是温度的敏感函数
体电阻:通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻
在半导体中,存在因电场作用产生的载流子漂移电流(与金属导电一致),还才能在因载流子浓度差而产生的扩散电流
PN 结在具有完整晶格的P 型和 N 型半导体的物理界面附近,形成一个特殊的薄层(PN 结)
PN 结中存在由N 区指向 P 区的内建电场,阻止结外两区的多子的扩散,有利于少子的漂移
PN 结具有单向导电性:正偏导通,反偏截止,是构成半导体器件的核心元件
正偏 PN 结(P+,N-):具有随电压指数增大的电流,硅材料约为0
8V ,锗材料约为0
反偏 PN 结( P-,N+ ):在击穿前,只有很小的反向饱和电流Is
PN结的伏安(曲线)方程:4
半导体二极管普通的二