半导体的导电特性

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1、半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。如硅、锗、硒、 及多数金属氧化物和硫化物。第1页/共15页第一页，编辑于星期日：十二点 四十六分。 最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它们的共同特征是四价元素，即每个原子最外层电子数为4个。+Si(硅原子)Ge(锗原子)硅原子和锗原子的简化模型图因为原子呈电中性，所以简化模型图中的原子核只用带圈的+4符号表示即可。9.1 半导体的导电特性本征半导体 第2页/共15页第二页，编辑于星期日：十二点 四十六分。 最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它们的共同特征是四价元素，即每个原子最外层电子数为4个。+Si(硅原子)Ge(锗原子)硅原子和锗原子的简化

2、模型图因为原子呈电中性，所以简化模型图中的原子核只用带圈的+4符号表示即可。9.1 半导体的导电特性本征半导体 第3页/共15页第三页，编辑于星期日：十二点 四十六分。9.1 半导体的导电特性完全纯净的、具有晶体结构的半导体。 本征半导体 自由电子空穴共价键SiSiSiSi本征半导体中自由电子和空穴的形成在获得一定能量(热、光等)后，少量价电子即可挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在共价键中就留下一个空位，称为空穴。实际上半导体的晶格结构是三维的。第4页/共15页第四页，编辑于星期日：十二点 四十六分。 Si Si Si Si价电子这一现象称为本征激发。空穴自由电子第5页/共15页第五页，编辑

3、于星期日：十二点 四十六分。 可见在半导体中有自由电子和空穴都能参与导电。空穴移动方向 电子移动方向 SiSiSiSiSiSiSi第6页/共15页第六页，编辑于星期日：十二点 四十六分。SiSiSiSiSiSiSi如果在其中参入微量的杂质(某种元素)将使其导电能力大大增强。第7页/共15页第七页，编辑于星期日：十二点 四十六分。型半导体和 P 型半导体1. N 型半导体多余的价电子很容易挣脱磷原子核的束缚而成为自由电子。因而自由电子的数量大大增加，是多数载流子，空穴是少数载流子，将这种半导体称为 N 型半导体。 SiSiSiSiSiSiSiP多余价电子第8页/共15页第八页，编辑于星期日：十二

4、点 四十六分。2. P 型半导体 空穴的数量大大增加，成为多数载流子，电子是少数载流子，将这种半导体称为 P 型半导体。 SiSiSiSiSiSiSiB空位B空穴价电子填补空位第9页/共15页第九页，编辑于星期日：十二点 四十六分。 杂质半导体的导电能力虽然比本征半导体极大增强，但它们并不能称为半导体器件。在电子技术中，PN结是一切半导体器件的“元概念”和技术起始点。在一块晶片的两端分别注入三价元素硼和五价元素磷 + + + + + + + + + + + + + + + +空间电荷区内电场结及其单向导电性1. PN 结的形成 扩散的结果使空间电荷区变宽。第10页/共15页第十页，编辑于星期日

5、：十二点 四十六分。动画演示第11页/共15页第十一页，编辑于星期日：十二点 四十六分。2. PN结的单向导电性 PN结正向偏置时的情况第12页/共15页第十二页，编辑于星期日：十二点 四十六分。 PN结反向偏置时的情况第13页/共15页第十三页，编辑于星期日：十二点 四十六分。能否说出PN结有何特性？半导体的导电机理与金属导体有何不同？什么是本征激发？什么是复合？少数载流子和多数载流子是如何产生的 ？ 试述雪崩击穿和齐纳击穿的特点。这两种击穿能否造成PN结的永久损坏 ？ 空间电荷区的电阻率为什么很 高？第14页/共15页第十四页，编辑于星期日：十二点 四十六分。感谢您的观看。第15页/共15页第十五页，编辑于星期日：十二点 四十六分。