第5章半导体器件
半导体的基本知识
半导体二极管
半导体三极管
场效应晶体管
半导体的基本知识
半导体的导电特性
在近代电子学中,用得最多的半导体是Ge和Si。其外层都只有4个电子,属4价元素。为便于讨论,。
Ge和Si原子的简化模型
纯净的晶体结构的半导体称为本征半导体。Ge或Si原子生成晶体时,其原子排列就由杂乱无章的状态变成了非常整齐的状态,原子间的距离都是相等的。研究一块纯净的Ge或Si晶体时,可发现每个原子有4个相邻的原子围绕着,每两个相邻原子间共有一对电子(称为价电子),组成共价键结构,。。
Ge或Si晶体的共价键结构
本征半导体晶体结构示意图
束缚电子挣脱后,在原子外层上留下的一个空位子,称为空穴。空穴显示出的功效类似阳电荷(严格地说,空穴不是阳电荷),所以,空穴也是一种载流子。。
当半导体处于外加电压作用下时,通过它的电流可看作由两部分组成:一部分是自由电子进行定向运动形成的电子电流;另一部分是束缚电子在共价键上填补空穴形成的空穴电流。
但是,当一个自由电子进入空穴时,空穴就会消失,这称为复合,。
本征半导体中的自由电子和空穴
自由电子进入空穴产生复合运动
2. 杂质半导体
在本征半导体中,通过热激发产生的自由电子和空穴的数目,还远不能使半导体具有良好的导电能力。然而,通过掺入有用的杂质(称为掺杂),却能使其导电特性得到很大的改善。
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