宜宾职业技术学院：《电工电子技术基础》课程资源（PPT教学课件）第1章 半导体器件

第1讲 半导体的基础知识,P型硅,N型硅 12PN结及半导体二极带

第1讲 第1章 半导体器件 1.1半导体的基础知识，P型硅，N型硅 1.2 PN结及半导体二极管 1.3 稳压二极管 1.4 半导体三极管 1.5 场效应管

51,半导体的基本知识之 1.11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

1.1.1 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 §1.1 半导体的基本知识

通过一定的工艺过程,可以将半导体 制成晶体。 完全纯净的、结构完整的半导体晶体, 称为本征半导体。 在硅和锗晶体中,每个原子与其相临的原 子之间形成共价键,共用一对价电子

通过一定的工艺过程，可以将半导体 制成晶体。 完全纯净的、结构完整的半导体晶体， 称为本征半导体。 在硅和锗晶体中，每个原子与其相临的原 子之间形成共价键，共用一对价电子

硅和锗的共价键结构 共价键共 +4 +4 用电子对 +4表示除 去价电子 +4 +4 后的原子

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

形成共价键后,每个原子的最外层电 子是八个,构成稳定结构。 §@@自 共价键有很强的结合力 ③@使原子规则排列,形成晶体。 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键 中,称为束缚电子,常温下束缚电子很难脱 离共价键成为自由电子,因此本征半导体中 的自由电子很少,所以本征半导体的导电能 力很弱

共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键 中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱 离共价键成为自由电子，因此本征半导体中 的自由电子很少，所以本征半导体的导电能 力很弱。 形成共价键后，每个原子的最外层电 子是八个，构成稳定结构。 共价键有很强的结合力， 使原子规则排列，形成晶体。 +4 +4 +4 +4

1.1.2杂质半导体 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 其原因是惨杂半导体的某种载流子浓度 大大增加。载流子:电子,空穴 N型半导体(主要载流子为电子-,电子半导 体) P型半导体(主要载流子为空穴中,空穴半导 体)

1.1.2杂质半导体 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。 其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度 大大增加。载流子：电子，空穴 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 在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷(或锑) 晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,磷原子 的最外层有五个价电子,其中四个与相临的半导体 原子形成共价键,必定多出一个电子,这个电子几 乎不受束缚,很容易被激发而成为自由电子,这样 磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原 子给出一个电子,称为施主原子

N型半导体 在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑）， 晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子 的最外层有五个价电子，其中四个与相临的半导体 原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几 乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样 磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原 子给出一个电子，称为施主原子。 硅或锗 +少量磷→ N型半导体

N型半导体 硅原子 磷原子 Si S 多余电子 56NQ50 AO^√A N型硅表示

N型半导体 磷原子 多余电子 硅原子 + N型硅表示 Si P Si Si

P型半导体 硅或锗+少量硼→P型半导体 在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素,如硼(或 铟),晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代,硼 原子的最外层有三个价电子,与相临的半导体原子形 成共价键时,产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚 电子来填补,使得硼原子成为不能移动的带负电的离 子。由于硼原子接受电子,所以称为受主原子

P型半导体 在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或 铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼 原子的最外层有三个价电子，与相临的半导体原子形 成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚 电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离 子。由于硼原子接受电子，所以称为受主原子。 硅或锗 +少量硼→ P型半导体

P型半导体 硅原子 空穴 Si Si 兴N B Si 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