《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 半导体器件

模拟电子技术 第章 1.1半导体的基础知识 1.2半导体二极管 1.3二极管电路的分析方法 1.4特殊二极管 1.5双极烈半导体三极管 1.6场效应管 小结

模 拟 电 子 技 术 第 1 章 半导体器件 1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 二极管电路的分析方法 1.4 特殊二极管 小 结 1.5 双极型半导体三极管 1.6 场效应管

模拟电子技术 11半导体的基础知 识 111本征半导体 1.12杂质半导体 113PN结

模 拟 电 子 技 术 1.1 半导体的基础知 识 1.1.1 本征半导体 1.1.2 杂质半导体 1.1.3 PN结

模拟电子技术 111本征半导体 半导体—导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 本征半导体一纯净的半导体。如硅、锗单晶体 载流子一自由运动的带电粒子 共价键一相邻原子共有价电子所形成的束缚

模 拟 电 子 技 术 1.1.1 本征半导体 半导体 —导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 本征半导体 — 纯净的半导体。如硅、锗单晶体。 载流子 — 自由运动的带电粒子。 共价键 — 相邻原子共有价电子所形成的束缚

模拟电子技术 硅(锗)的原子结构 硅(锗)的共价键结构自 由电子 ↓@3{4 ·+4I··(+4 空穴 简化 ·1+4··(+4) 模型 价电子 空穴 (束缚电子) 惯性核 空穴可在共 价键内移动

模 拟 电 子 技 术 硅(锗)的原子结构 简化 模型 惯性核 硅(锗)的共价键结构 价电子 自 由 电 子 (束缚电子) 空 穴 空穴 空穴可在共 价键内移动

模拟电子技术 本征激发 在室温或光照下价电子获得足够能量摆 脱共价键的束缚成为自由电子,并在共价键 中留下一个空位(空穴)的过程。 复合: 自由电子和空穴在运动中相遇重新结合 成对消失的过程。 漂移: 自由电子和空穴在电场作用下的定向运 动

模 拟 电 子 技 术 本征激发： 复 合： 自由电子和空穴在运动中相遇重新结合 成对消失的过程。 漂 移： 自由电子和空穴在电场作用下的定向运 动。 在室温或光照下价电子获得足够能量摆 脱共价键的束缚成为自由电子，并在共价键 中留下一个空位(空穴)的过程

模拟电子技术 两种载流子 两种载流子的运动 电子(自由电子)自由电子(在共价键以外)的运动 空穴 空穴(在共价键以内)的运动 结论: 1.本征半导体中电子空穴成对出现,且数量少; 2.半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电;A 3.本征半导体导电能力弱,并与温度有关

模 拟 电 子 技 术 两种载流子 电子(自由电子) 空穴 两种载流子的运动 自由电子(在共价键以外)的运动 空穴(在共价键以内)的运动 结论： 1. 本征半导体中电子空穴成对出现，且数量少； 2. 半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电； 3. 本征半导体导电能力弱，并与温度有关

模拟电子技术 1.1.2杂质半导体 、N型半导体和P型半导体 N型 电子为多数载流子 +4 空穴为少数载流子 +4)··(+5·(+4 磷原子自由电子 载流子数≈电子数

模 拟 电 子 技 术 1.1.2 杂质半导体 一、N 型半导体和 P 型半导体 N 型 +5 +4 +4 +4 +4 +4 磷原子 自由电子 电子为多数载流子 空穴为少数载流子 载流子数  电子数

模拟电子技术 112杂质半导体 N型半导体和P型半导体 P型 空穴一多子 +4。。(+4。。+4 电子一少子 ●(+4 +3e·1+4 硼原子空穴 载流子数≈空穴数

模 拟 电 子 技 术 1.1.2 杂质半导体 一、N 型半导体和 P 型半导体 P 型 +3 +4 +4 +4 +4 +4 硼原子 空穴 空穴 — 多子 电子 — 少子 载流子数  空穴数

模拟电子技术 杂质半导体的导电作用 Ip+IN N型半导体I≈I P型半导体I≈IP

模 拟 电 子 技 术 二、杂质半导体的导电作用 I IP IN I = IP + IN N 型半导体 I  IN P 型半导体 I  IP

模拟电子技术 三、P型、N型半导体的简化图示 Q.负离子 多数载流子少数载流子 GG④正离子 多数载流子少数载流子

模 拟 电 子 技 术 三、P 型、N 型半导体的简化图示 负离子 多数载流子 少数载流子 正离子 多数载流子 少数载流子