半导体——本BBIN BBIN宝盈征半导体、杂质、PN结

　　掺杂性在纯净的半导体中掺入适量的杂质会使半导体的导电能力有成百万倍的增长使半导体获得了强大的生命力。

　　人们正是通过掺入某些特定的杂质元素人为地、精确地控制半导体的导电能力将其制造成各种性质、用途的半导体器件如二极管和三极管、场效晶体管、晶闸管以及集成电路等。

　　本征激发形成自由电子和空穴失去自由电子的硅原子带正电在外电场的作用下将会吸附相邻的共价键中的价电子来填补空穴此现象成为复合。而在该原子中出现一个空穴其结果相当于空穴的运动。

　　(2) 温度愈高载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。

　　在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。

　　掺杂五价元素后自由电子数目大量增加自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式成为电子半导体自由电子带负电故又可称为N型半导体。

　　N型半导体中自由电子数量大大增加也一定会产生空穴。因为本征激发是客观存在的将成对的产生自由电子和空穴只不过在此半导体中自由电子的数量要多于空穴故将处于多数载流子称为多子自由电子处于少数载流子称为少子空穴

　　掺入三价元素 空穴数目大量增加空穴导电成为这种半导体的主要导电方式称为空穴半导体空穴带正电故又称为P型半导体多数载流子为空穴少数载流子为自由电子

　　在杂质半导体中多子主要来源于掺杂少子主要来源于本征激发故多子的浓度主要取决掺杂浓度少子的浓度与温度密切相关。

　　少子是通过本征激发成对产生的自由电子或空穴中的一种而掺杂入了另外一种多子之后多子浓度的增加会增大复合的机会因此掺入了杂质以后的杂质半导体中少子比未掺杂前的少子数目将会减小

　　无论是N性还是P性都有一种载流子占多数但是多出的载流子数目将于杂质离子所带的电荷数目始终保持平衡也就是说杂质半导体既没有得到电荷也没有失去电荷因此杂质半导体呈现电中性。

　　在本征激发过程会成对产生自由电子和空穴所以变化的数量是相同的。因为多子数量要大大的多于少子因此同样的数量两者的变化浓度是不相同的。少子的浓度变化更加剧烈所以少子的浓度对温度更加敏感。

　　杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多多子浓度越高导电性越强实现导电性可控。

　　P型半导体和N型半导体交界面的特殊薄层 通过载流子的运动形成的

　　两者的交界面存在浓度差对N型半导体来说P型半导体里的空穴是高浓度的而对于P型半导体而言N型半导体里的自由电子是高浓度的多子会向对方区域扩散运动称之为多子的扩散运动。

　　扩散的结果使得P型半导体中的空穴进入了N型半导体而N型半导体中的自由电子进入了P型半导体。分别复合了邻近区域的自由电子和空穴留下了不能移动的正离子和负离子将此区域称为空间电荷区。

　　在正离子和负离子作用下形成一个内电场方向由N区指向P区内电场阻碍多子的运动对少子的运动则是促进的作用少子将在内电场的作用下向对方区域运动称之为漂移运动。

　　扩散和漂移运动达到动态平衡时空间电荷区的宽度保持不变称为PN结形成由于内部载流子被耗尽了也称为耗尽层由于内电场的出现对载流子的运动有阻碍作用因此又叫势垒区。

　　此时由于电源的作用将会在PN结上产生一个外电场外电场促进多子的扩散运动使多子进一步进入空间电荷区使得空间电荷区变窄。

　　外电场会阻碍多子扩散而促进少子的漂移运动。少子漂移运动进入空间电荷区后会使空间电荷区变宽增大了势垒。少子在外电场作用下定向移动形成很小的反向电流。

　　当温度升高时少子的浓度急剧增大因此反向电流也会随温度的升高而增大。

　　PN结外加电压变化时空间电荷区的宽度将发生变化有电荷的聚集和释放的过程犹如电容的充放电其等效电容称为势垒电容Cb 。

　　势垒电容在反向偏置时显得更为重要。在PN结反偏时结电阻很大 Cb的作用不能忽视对信号的高频有很大的影响。

　　PN结外加的正向电压变化时在扩散过程中载流子的浓度及其梯度均有变化也有电荷的积累和释放的过程其等效电容称为扩散电容Cd

　　Cd 是非线c;PN结正偏时Cd较大反偏时载流子数目很少因此反偏时扩散电容数值很小。一般可以忽略。

　　本征半导体有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗（Ge）、硅（Si）、砷化镓（GaAs）和一些硫化物、氧化物等 。半导体的导电特性热敏性：环境温度升高时，到点能力显著增强（可做成温度敏感元件，如热敏电阻）光敏性：受到光照是，导电能力明显变化（可做成各种光敏元件）掺杂性：在纯净的半导体中，掺入适量的杂质，会使半导体的导电能力有成百万倍的增长，使半导体获得了强大的生命力。人们正是通过掺入某些特定的杂质元素，人为地、精确地控制半导体的导电能力，将其制造成各种性质、用途的半导体器件（

　　差） 常温下，少数价电子由于热运动获得足够的能量挣脱共价键的束缚成为自由电子。此时，共价键留下一个空位置，即空穴。原子因失去电子而带正电，或者说空穴带正电。在

　　外加一个电场，自由电子将定向移动产生电流;同时，价电子会按一定方向去依次填补空穴，相当于空穴也在定向移动，而且是跟电子反向的运动。

　　的电流是这两个电流之和。运载电荷的粒子称之为载流子。当有一个自由电子的产生，必然会有一个空穴产生，所以自由电子与空穴对是同生同灭。当自由电子在运动中填补了一个空穴，此时两者同时消失，这种现象称之为复合。在一定温度下，两种载流子浓度相同，达到一种动态平衡。当温度升高，热运动会加剧，会有更多的电子挣脱束缚，会导致载流子浓度上升，从而打破这个平衡，温度一定后会再次建立平衡。

　　一、填空题（每空0.5分，本题满分20分） 将各题正确答案填在相应空格上。 1．

　　的导电特性 ~~ 2.1 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强。 ~~ 2.2 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化。 ~~&nbs...

　　时，硅（锗）原子按一定规律整齐排列，组成一定形式的空间点阵。每个硅（锗）原子最外层的4个价电子与相邻的4个硅（锗）原子的各一个价电子形成4对共价键

　　构。共价键中的电子受两个原子核引力的束缚，使得每个硅（锗）的最外层形成拥有8个共有电子的稳定

　　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

　　制作的器件。 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

　　器件是构成电子电路的基本元件，它们所用的材料是经过特殊加工且性能可控的

　　载流子的浓度是环境温度的函数，其导电性能很差，且与环境温度密切相关。 2.

　　基本知识 导体 导体铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体 绝缘体惰性气体、橡胶等，其原子的...

　　硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 什么是

　　导体最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体最外层电子受原子核束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才能导电。 单晶硅就是

　　因为载流子数目很小，故导电性很差。为什么导电性很差，还要通过提纯成单晶的

　　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

　　激发:电子逃脱共价键的束缚变成自由电子的过程，相应的也会产生空穴。 自由电子带负电，空穴相对来说带正电。 复合:自由电子做自由运动又撞进空穴的怀里的过程就是复合。

　　激发与温度有关，温度越高运动越剧烈，复合与自由电子浓度有关，自由电子浓度越高相应复合也越激烈。

　　加上正向电压称为正向偏置，即P区加电源正极，N区加电源负极。外部电场PN

　　C7H14O:博主您好，我想问问输入电压通过Ui单晶体管放大器后，输出电压Uo有没有可能缩小了

　　CJH3231:动态分析中，所有电容视为短路，C2如一根导线使三极管基极接地，RB2就被短路掉了，同时视电源VCC和地GND也为短路（静态直流电压在动态分析中是需要视为0V的），这么一来，RB1两端也是短路的哦。