《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 半导体二极管及应用电路

第二章 半导体二极管及 应用电路

第二章 半导体二极管及 应用电路

§2-1半导体基础知识 (一)半导体 2.1.1半导体材料 其导电能力介于导体和绝缘体之间。 半导体具有某些特殊性质:如压敏热敏 及掺杂特性, 导电能力改变

§2-1 半导体基础知识 （一）半导体 2.1.1 半导体材料 其导电能力介于导体和绝缘体之间。 半导体具有某些特殊性质：如压敏热敏 及掺杂特性， 导电能力改变

2.12本征半导体。空穴及其导电作用 、本征半导体的结构特点 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。 Qi I(Si 通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体

2.1.2 本征半导体，空穴及其导电作用 一、本征半导体的结构特点 Ge Si 通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 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

本征半导体:完全纯净的、结构完整的半导体晶体。 在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成 晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心, 而四个其它原子位于四面体的顶点,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。 硅和锗的晶 体结构:

本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成 晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心， 而四个其它原子位于四面体的顶点，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。 硅和锗的晶 体结构：

硅和锗的共价键结构 A A(+4 共价键共 +4 +4表示)< 用电子对 除去价电 子后的原 +4 XOCN YCA

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 共价键有很强的结合力,使原子规 AD八κ 则排列,形成晶体 x 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

二、本征半导体的导电机理 1.载流子、自由电子和空穴 在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有 可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电 能力为0,相当于绝缘体。 在常温下,由于热激发,使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电 子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴

二、本征半导体的导电机理 在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有 可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电 能力为 0，相当于绝缘体。 在常温下，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。 1.载流子、自由电子和空穴

空穴 +4 自由电子 +4 八<5 束缚电子

+4 +4 +4 +4 空穴 自由电子 束缚电子

2本征半导体的导电机理 本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即 自由电子和空穴。 在其它力的作用下, 空穴吸引附近的电子 8⊙@8 来填补,这样的结果 相当于空穴的迁移, 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动,因此 >3y 可以认为空穴是载流

2.本征半导体的导电机理 +4 +4 +4 +4 在其它力的作用下， 空穴吸引附近的电子 来填补，这样的结果 相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，因此 可以认为空穴是载流 子。 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴

本征半导体中电流由两部分组成: 1.自由电子移动产生的电流。 2.空穴移动产生的电流。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 温度越高,载流子的浓度越高。因此本征半 导体的导电能力越强,温度是影响半导体性 能的一个重要的外部因素,这是半导体的 大特点

温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半 导体的导电能力越强，温度是影响半导体性 能的一个重要的外部因素，这是半导体的一 大特点。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 本征半导体中电流由两部分组成： 1. 自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流