模拟电子技术-半导体、PN结

1.半导体：

  导电能力介于绝缘体与导体之间的物质。

  本征半导体：

  本征半导体就是完全纯净的半导体。

                      

  本征激发使空穴和自由电子成对产生，相遇复合时，又成对的消失。

   

  外加电压U形成电子电流和空穴电流。

  小结：

  半导体中有两种载流子：自由电子（带负电）、空穴（带正电）。这就是半导体和金属导电原理的本质区别。

  本征半导体的特点：1.电阻率大。

                    2.导电性能随温度变化大。

                    3.本征半导体不能在半导体器件中直接使用。

2.掺杂半导体：

  在本征半导体硅或锗中掺入微量的其它适当元素后形成的半导体。

  根据掺杂不同，杂质半导体可分为：N型半导体、P型半导体。

  N型半导体：掺入五价杂质元素（磷、砷），整个物质不显电性。

          

  N型半导体中产生大量的自由电子和正离子。电子是多数载流子，简称多子；空穴是少数载流子，简称少子。

  P型半导体：在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼。

      

  P型半导体中产生大量的空穴和负离子。空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。

3.PN结的形成：

          

  在浓度差的作用下，电子从N区向P区扩散，空穴从P区向N区扩散。在P区和N区的交界面上留下一层不能移动的正、负离子。

      

  PN结一方面阻碍多子的扩散，另一方面加速少子的漂移（少子进入PN结之后）。当PN结达到一定厚度，PN结多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。

  PN结的单向导电性：

  PN结正向偏置：当外加直流电压使PN结P型半导体的一端的电位高于N型半导体一端的电位时，称PN结正向偏置，简称正偏。

      

  PN结反向偏置：当外加直流电压使PN结N型半导体的一端的电位高于P型半导体的电位时，称PN结反向偏置，简称反偏。