重讀模電教材二 常用半導體器件

2022-08-11 06:39:11 字數 1416 閱讀 8352

晶格:晶體中排列整齊的點陣。

共用電子 共價鍵

常用半導體:si ge 四價元素 導電性介於半導體和絕緣體之間。

在晶體結構的半導體中人為加入特定的雜質元素,導電性具有可控,在陽光和輻射條件下,其導電性還能發生變化,可以製作成各種電子器件。

自由電子:價電子由於熱運動獲得足夠的能量,掙脫共價鍵束縛,成為自由電子

空穴:自由電子掙脫後,在共價鍵中留有乙個空位置,稱為空穴。

運載電荷的粒子稱為載流子。

導體中只有一種載流子,即自由電子導電。

而本振半導體有兩種載流子,自由電子和空穴

why?

導體,一般指金屬,其在常溫下的金屬晶體結構與晶體矽等半導體是大不相同的,雖然名義上金屬在非化合態的時候電子軌道最外層也有1-4個電子在圍繞原子核高速旋轉,看起來是受原子核嚴密控制的,但實際上金屬晶體的結構卻十分鬆散,金屬原子之間可以滑動,這就是為什麼金屬有或多或少的延展性,而電子們的活動就更為自由,當有外電壓的作用時,他們就會發生定向移動,形成電流.半導體晶體的內部結構相比之下就牢固得多,特別是體現在原子核對其外層電子的作用力較強,當電子離開原子核的時候,原子核對電子原來的作用力就在原先電子存在處形成了"力量真空",就是我們所說的空穴.而金屬的力量相比之下小得多,當失去電子之後就不能認為出現了"力量真空」.所以,只有在描述半導體導電原理是才引入「空穴」這個概念

本振半導體導電性能很低,在一定溫度下會發生本振激發和復合情況,當復合和激發相等會發生動態平衡。本振半導體載流子濃度公式略。

b.雜質半導體

n型:5價如磷

5價外有5個電子,形成共價鍵後會多乙個電子,很容易掙脫。自由電子為多數載流子,空穴為少數載流子,由於雜質原子可以提供電子-----施主原子

p型:3價如硼 自由電子為少數載流子,空穴為多數載流子,由於雜質原子可以提供電子-----受主原子

擴散運動:濃度高----濃度低 擴散運動

在交介面,p區出現負離子,n區出現正離子區,它們不能移動的,稱為空間電荷區。

漂移運動:在電場力的作用下,載流子的運動。

在內電場作用下:少子產生漂移運動,空穴從n區到p區,自由電子從n區到p區。

pn結加正向電壓時,耗盡層變窄,擴散運動加劇,由於外電源的作用,形成擴散電流,pn結處於導通狀態。外電源可以源源不斷的向p區提供空穴。

pn結加反向電壓時,反向耗盡層變寬,阻止擴散運動,有利於漂移運動,形成漂移電流。由於電流很小,故可近似認為其截止。

結電容等於勢壘電容與擴散電容之和。勢壘電容是因為空間電容在外加電壓增大而減小,與電容器充放電過程相似而存在。勢壘電容和擴散電容都很小,pf級別,在高頻訊號作用下不能忽略。

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