模拟电子技术 第1章-第2章.ppt

模拟电子技术
电类各专业适用
第一章绪论
一、本课程的性质、目的和任务
三、本课程的基本要求
二、模拟电路的基本知识
五、参考书
四、基础要求
§ 半导体的基本知识
一、本征半导体
纯净的半导体晶体称为本征半导体
第二章
半导体二极管及其基本电路
1. 本征半导体的共价键结构(硅):
硅原子外层轨道4个价电子,它与相邻原子靠得很近,使价电子成为两个原子公有,形成共价键结构。
+4
+4
+4
+4
共价键
共价键中的两个电子
图2-1
2. 本征半导体的特点:
在T = 0 K(绝对零度)和无外界激发,没有自由运动的带电粒子——载流子;
 T ,受热激发,如 T = 300K(室温),少数价电子会挣脱束缚成为自由电子,留下空穴——本征激发。
3. 本征半导体中的两种载流子:
自由电子
空穴(价电子挣脱束缚后留下的空位)
a. 带正电,所带电量与电子相等;
b. 可以“移动”;
c. 本征半导体中,自由电子和空穴成对出现,数目相等。
4. 本征半导体中的载流子浓度
ni:自由电子的浓度
pi:空穴的浓度
A:系数(与半导体材料有关)
T:绝对温度
EG:价电子挣脱共价键所需能量, 又叫禁带宽度
K:波尔兹曼常数
结论:半导体材料一定,载流子浓度随温度按指数规律增大。
二、杂质半导体
半导体的导电能力取决于载流子的数目,本征半导体受热激发只产生少量电子空穴对,载流子浓度很低,外加电场作用,电流极其微弱;
若在本征半导体中掺入微量杂质,则导电性能大为改观,掺入百万分之一的杂质,载流子浓度增加1百万倍。
1. N型半导体
形成
本征掺杂:
本征半导体
得到大量电子(无空穴)
磷
本征激发:得到少量电子空穴对
+4
+4
+4
+5
磷原子
多余电子
图2-2