电子技术基础–模拟部分全套课件-康华光版.ppt

时间:2023-1-11 作者:791650988

六年级上册数学一课一练《4.比和按比例分配 》西师大版 (含解析).docx

六年级上册数学一课一练4.比和按比例分配 一单选题 1.大圆的半径与小圆的半径的比为21,则大小圆面积的比是 .A.41B.1C.21D.142.甲种纸3角钱买4张,乙种纸3张要4角钱,甲.乙两种纸单价的比是 . A.4:3B.3:4C,

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1、电子技术基础模拟部分,第一章 半导体二极管和三极管,本章主要内容:半导体基础知识;半导体二极管;晶体三极管;场效应管,重点掌握:1.半导体器件的外特性;2.器件的主要参数,1 半导体基础知识,一、本征半导体,二、杂质半导体,三、PN结的形成及其单向导电性,四、PN结的电容效应,一、本征半导体,导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。,本征半导体是纯净(99.99999%的晶体结构的半导体。,1、什么是半导体?什么是本征半导体?,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。,绝缘体惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,只有在

2、外电场强到一定程度时才可能导电。,半导体硅(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。,四价单晶Si、Ge,2、本征半导体的结构,由于热运动,具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子,自由电子的产生使共价键中留有一个空位置,称为空穴,自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。,共价键,一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高,热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对的浓度加大。(补充浓度公式),补充内容:,外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动方向相反。由于载流子数目很少,故导电性很差。,为什么要将

3、半导体变成导电性很差的本征半导体?,3、本征半导体中的两种载流子,运载电荷的粒子称为载流子。,温度升高,热运动加剧,载流子浓度增大,导电性增强。热力学温度0K时不导电。,二 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。,P 型半导体:空穴浓度大大增加的杂质半导体,也称为(空穴半导体)。,N 型半导体:自由电子浓度大大增加的杂质半导体,也称为(电子半导体)。,(一)、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,其中四个与相邻的半导体原子

4、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。,多余电子,磷原子,N 型半导体中的载流子是什么?,1.由施主原子提供的电子,浓度与施主原子相同。,2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。,掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以,自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子(多子),空穴称为少数载流子(少子)。,?问题:,磷(P),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。,多数载流子,空穴比未加杂质时的数目多了?少了?为什么?,(

5、二)、P 型半导体,空穴,硼原子,P 型半导体中空穴是多子,电子是少子。,?问题:,硼(B),多数载流子,P型半导体主要靠空穴导电,掺入杂质越多,空穴浓度越高,导电性越强,,在杂质半导体中,温度变化时,载流子的数目变化吗?少子与多子变化的数目相同吗?少子与多子浓度的变化相同吗?,结论:,对于杂质半导体,多子的浓度越高,少子的浓度就越低。多子的浓度约等于所掺杂质原子的浓度,故受温度变化的影响很小;少子由本征激发而成,尽管其浓度很低,但温度变化时,其浓度的变化很大。故少子对器件性能的影响却不“少”。,(三)、杂质半导体的示意表示法,杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系,起导电

6、作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。,问题:杂质半导体为何呈现电中性?,N型:自由电子数目=空穴数目+正离子数目,P型:空穴数目=自由电子数目+负离子数目,按一定的制造工艺,将P、N型半导体制作在同一块硅片上,其界面形成PN结、,三、PN结的形成及其单向导电性,物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、固体均有之。,P区空穴浓度远高于N区。,N区自由电子浓度远高于P区。,扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面N区的自由电子浓度降低,产生内电场。,1.PN结的形成:,PN 结的形成,因电场作用所产生的运动称为漂移运动。,参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同,达到动态平衡,就形成了PN结。,由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子,形成内电场,从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P区、自由电子从P区向N 区运动。,P型半导体,N型半导体,扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽,空间电荷区越宽。,内电场越强,就使漂移运动越强,而漂移使空间电荷区变薄。,所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡,相当于两个区之间没有电荷运动,空间电荷区的厚度固定不变。,

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