初识半导体

度娘说：

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

 

 

那么我怎么看半导体呢？就有点类似于老鹰抓小鸡或者说塔防的感觉了。

我们假设原子特别大，电子特别小，所以电子很难穿透原子

 

 

首先我们先想到一个原子，它带有4个电子，这四个电子很有可能会跑掉

为了保持它们稳定，我们在这个原子的周围再放4个原子，这样的话构成的十字形原子中，中间原子的电子就跑不出去了

同理四周的电子通过组成更多十字形来控制住电子的逃跑

而这样子，就是半导体的原始结构了。

 

A 这个时候，如果有一个原子多了一个电子，那谁去防住它的逃逸呢？没有！！！

B 这个时候，如果有一个原子少了一个电子，那这边逃逸没人管了吗？嗯对！！！

于是乎

A情况就叫做N型半导体。B情况就叫做P型半导体，把少的电子所留下的位置叫做空穴。

虽然原来都是不能导电的，但是如果在N型或者P型半导体身上加上电压，它就会导电，因为他们有自由的电子和空穴。

 

这就是半导体最最基本的理论-PN结理论。

那怎么才能实现P型和N型呢？就是用最简单粗暴的办法-离子植入

将最外层有5个电子的元素（比如硼，磷）通过高能量的加速过程，最后轰击到半导体里面，最后就形成了N型半导体。

将最外层有3个电子的元素（如铟等）轰击到半导体里面，最后就形成P型半导体。

 

二极管原理：P-N

现在我们来想象一个N，一个P放在一起，多的电子就会想去填补空穴。这样就会在P型和N型之间形成一个内建电场。

在P型这边如果加一个正电压，在N型这边接地。如果这个电压足够大，这两端就会有电流产生，如果电压太小或者接反了，就不会有电流产生。

这就是PN结的单向导电性。

这里多说一句，其实当电压较小时，也是有很小的电流，或者反向电压偏大时，也会产生电流。

 

正偏的时候（P型端接正电压，N型端接负电压或者地），当达到某个电压值时，PN结不导电。

反偏的时候（P接负或者地，N接正电压），电压偏小，没有电流。

 

三极管原理：P-N-P N-P-N

就是在二极管的基础上再加上一个P型或者N型半导体

三极管在使用的时候可以接三端电压，比如拿PNP来说，在左边，中间，右边分别加上电压，这样就可以通过加在N型的电压大小来控制有没有电流或者电流大小，而且还能实现电流的放大功能。

 

 

 

参考来源：

百度百科

https://www.sohu.com/a/256354269_100269991