极管的结构与功能.ppt

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课题一 半导体器件
半导体器件的基础知识
半导体二极管
半导体三极管
场效应管
汇报人姓名
汇报日期
物质按导电性能可划分为：
01
导体 — 一般为低价元素，如铜、铁、铝等金属元素。导电率为105量纲级。导电能力强。
02
绝缘体 — 一般为高价元素，如：橡胶、云母、塑料等。导电率为10-22~10-14 量纲级。导电能力弱。
03
半导体 — 一般为四价元素，如：硅（Si）锗（Ge）等。导电性能介于导体和绝缘体之间。且导电能力随条件变化。
04
半导体材料
半导体器件的基础知识
掺入杂质则导电率显著增加
掺杂特性
半导体器件
温度增加使导电率大为增加
温度特性
热敏器件
光照不仅大为增加导电率还可产生电动势
光照特性
光敏器件、光电器件
半导体物质特性：
本征半导体
完全纯净、结构完整的半导体晶体被称为本征半导体。
本征半导体在物理结构上呈单晶体形态。（见左下图）
本征半导体：
常用的本征半导体：硅（Si），锗（Ge）
本征半导体的晶体结构
Si
+14
2
8
4
Ge
+32
2
8
18
4
+4
常见本征半导体的原子结构简化模型
本征半导体的导电特性:
=0K，且无外部激发能量时：
常见本征半导体晶体结构平面示意图
本征半导体内部没有能够自由移动的带电粒子，即载流子，此时本征半导体呈绝缘特性。
（如温度升高，光照）时：
挣脱原子核束缚的电子称为
自由电子，在本征激发下形
成带负电荷的载流子。
留下的空位称为空穴，成为
带正电荷的载流子。
本征半导体的载流子在外加电场的作用下可定向移动形成漂移电流。
共价键内的电子
称为束缚电子
杂质半导体
掺入杂质越多，导电性能越强
N（电子）型半导体
(掺入的五价元素如P、Se等)
P（空穴）型半导体
(掺入的三价元素如B、Al、In等)
杂质半导体
STEP1
STEP2
STEP3
在PN结外加上正向电压时：
PN结正偏（P(+), N(-)）时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻，PN结导通。
以上所讨论的PN结处于平衡状态，称为平衡PN结。如在PN结两端外加不同方向电压，就会破坏原平衡，呈现出单向导电性。

在PN结外加上反向电压时：
PN结反偏（P(-), N (+)）时，仅有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，PN结截止。
01
02