东北大学：《电工与电子技术（模拟电路）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第14章 二极管和晶体管

第14章三极管和晶体管 14.1半导体的导电性 14.2PN结及其单向导电性 14.3二极管 14.4稳压二极管 14.5晶体管 14.6光电器件

14.1 半导体的导电性 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 14.5 晶体管 14.6 光电器件 第14章 二极管和晶体管

814.1半导体的导电特性 141.1本征半导体 现代电子学中,用的最多的半导体是硅和 锗,它们的最外层电子(价电子)都是四个。 Si 硅原子 锗原子

14.1.1 本征半导体 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和 锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。 Si 硅原子 Ge 锗原子 §14.1 半导体的导电特性

硅和锗的共价键结构 Y飞 +4)01(+4 共价键共 用电子对 +4表示除 KYDCYIE 去价电子 +4 +4 后的原子 ><N0 完全纯净的、结构完整的半导体晶体,称为本征 半导体。本征半导体的导电能力很弱

硅和锗的共价键结构 共价键共 用电子对 +4 +4 +4 +4 +4表示除 去价电子 后的原子 完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征 半导体。本征半导体的导电能力很弱

1412N型半导体和P型半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质 就会使半导体的导电性能发生显著变化。 N型半导体(主要载流子为电子,电子半导体) P型半导体(主要载流子为空穴,空穴半导体)

14.1.2 N型半导体和P型半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 就会使半导体的导电性能发生显著变化。 N型半导体（主要载流子为电子，电子半导体） P型半导体（主要载流子为空穴，空穴半导体）

N型半导体 硅或锗+少量磷-→N型半导体 硅原子 磷原子曾8)(8)日多余电子 oo-QYOQY S N型硅表示 9<N9

N型半导体 磷原子 多余电子 硅原子 + N型硅表示 Si P Si Si 硅或锗 +少量磷→ N型半导体

P型半导体 硅或锗+少量硼≯P型半导体 硅原子 空穴 Si)5(Si 兴L ①6③ P型硅表示 硼原子 空穴被认为带一个单位的正电荷,并且 可以移动

空穴 P型半导体 硼原子 Si P型硅表示 Si Si B 硅原子 空穴被认为带一个单位的正电荷，并且 可以移动 硅或锗 +少量硼→ P型半导体

杂质半导体的示意表示法 ④((( 999999 P型半导体 N型半导体

杂质半导体的示意表示法 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － P型半导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N型半导体

§14.2PN结及其单向导电性 1421PN结的形成 在同一片半导体基片上,分别制造P型 半导体和N型半导体,经过载流子的扩散, 在它们的交界面处就形成了PN结

14.2.1 PN 结的形成 在同一片半导体基片上，分别制造P型 半导体和N型半导体，经过载流子的扩散， 在它们的交界面处就形成了PN结。 §14.2 PN结及其单向导电性

PN结处载流子的运动 漂移运动 P型半导 N型半导 内电场E 体 e④④ e③e(中④ 空间电荷区 扩散运动

P型半导 体 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半导 体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 扩散运动 内电场E 漂移运动 空间电荷区 PN结处载流子的运动

PN结处载流子的运动 漂移运动 P型半导 N型半导 内电场E 体 ⊙⊙eeee④内电场越强,就使漂 ⊙③⊕使空间电荷区变薄。 扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽,空间电 荷区越宽。 扩散运动

扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽，空间电 荷区越宽。 漂移运动 P型半导 体 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半导 体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 扩散运动 内电场E PN结处载流子的运动 内电场越强，就使漂 移运动越强，而漂移 使空间电荷区变薄