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第 1 章半导体器件
半导体的基础知识
半导体二极管
二极管电路的分析方法
特殊二极管
小结
双极型半导体三极管
场效应管
半导体的基础知识
本征半导体
杂质半导体
PN结
导体:能够导电的物质,如铜、铝、银、铅、金等金属,*10-8、*10-8、*10-8、*10-8、*10-8。
绝缘体:几乎不传导电流的物质,如橡胶、陶瓷、塑料和石英。
本征半导体
本征半导体—
纯净的半导体。如硅、锗单晶体。
载流子—
自由运动的带电粒子。
半导体—
导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。
导电率在10-3—109之间。
在自然界中属于半导体的物质很多,而用来制造半导体器件的材料则主要是硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs),其中Si用得最广泛,而在微波段,主要采用砷化镓(GaAs)。
共价键—
相邻原子共有价电子所形成的束缚。
二、半导体的三个重要特点

温度改变,导电能力发生变化。利用这一特性可以做成热敏电阻。

光的强度发生变化,导电能力发生变化。利用这一特性可以做成光敏电阻。

掺入“杂质”后,半导体的导电能力会发生显著变化,我们把这一特性叫做掺杂特性。
注意:这些特性导体和绝缘体都没有。
要理解这些特性,就必须从半导体的原子结构谈起。硅和锗的原子结构如下图所示。物质的物理、,我们采用下图所示的简化原子结构模型。
硅(锗)的原子结构
简化
模型
惯性核
硅(锗)的共价键结构
价电子
自
由
电
子
(束缚电子)
空
穴
空穴
空穴可在共
价键内移动
三、半导体的晶体结构和共价键
晶体的概念:原子、离子或分子按照一定的空间次序排列而形成的固体,具有规则的外形。即晶体是指组成这些物质的原子、离子或分子是按一定的规则整齐地排列着。
进一步研究发现,硅和锗的原子排列如图1—2,由图可以看出,排列是非常整齐而有规律的,因此称硅和锗分别为硅晶和锗晶。
图1—2硅和锗的原子排列图
图1–3单晶硅和锗的共价键结构示意图