江南app官网下载江南app官网下载江南app官网下载在N型半导体中自由电子是多数载流子,它主要由 杂质原子提供；空穴是少数载流子, 由热激发形成。

　　提供自由电子的 五价杂质原子因带正 电荷而成为正离子， 因此五价杂质原子也 称为施主杂质。N型 半导体的结构示意图 如图所示。

　　在PN结上加上引线和封装，就成 为一个二极管。二极管按结构分为点 接触型、面接触型和平面型。

　　导体、半导体和绝缘体 导体 自然界中很容易导电的物质。金属一般都是导体。

　　绝缘体 几乎不导电的物质。如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体 导电特性处于导体和绝缘体之间的物质。如 锗、硅、砷 化镓和一些硫化物、氧化物等。 半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同 于其它物质的特点。比如： 当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显 变化。 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导 电能力明显改变。

　　当导体处于热力学温度0K时， 导体中没有自由电子。当温度升 高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价 电子可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为 自由电子。 这一现象称为本征激发，也称热激发。

　　1 ， （2）.当外加反向电压时，U比UT大数倍时， e 于是 I   Is 。即加反向电压时。PN结的只流

　　1.反向击穿：当加到PN结上的电压增大到某个数值时，反向 电流急剧增加，这种现象称为PN结的反向击穿。 2.反向击穿的分类：a:电击穿：电击穿过程是可逆的。当外加 i 反向电压降到低于击穿电压（指电压的 大小）时，PN结能恢复到击穿前的状态。 b:热击穿：当反向电流过大时，消耗在PN u 结上的功率较大，引起PN结温度上升，

　　往往用于集成电路制造工 艺中。PN 结面积可大可小，用 于高频整流和开关电路中。 (c)平面型

　　最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。 对于P型半导体和 N型半导体结合面， 离子薄层形成的 空间电荷区称为 PN结。在空间电 荷区，由于缺少 多子，所以也称 耗尽层。 PN 结形成 图 PN结的形成过程 的过程可参阅图

　　曲线D段表示PN结正向偏置 时的伏安特性，称为正向特性。 曲线B段表示PN结反向偏置 时的伏安特性，称为反向特性。

　　自由电子产生的同时，在其原来的共价键中 就出现了一个空位，原子的电中性被破坏，呈现 出正电性，其正电量与电子的负电量相等，人们 常称呈现正电性的这个空位为空穴。

　　可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成 对出现的，称为电子空穴对。游离的部分自由电子也 可能回到空穴中去，称为复合， 本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。

　　在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼[B]、铟[In] 等形成了P型半导体，也称为空穴型半导体。 因三价杂质原子 在与硅原子形成共 价键时，缺少一个 价电子而在共价键 中留下一个空穴。

　　P型半导体中空穴是多数载流子，主要由掺杂形成； 电子是少数载流子，由热激发形成。 空穴很容易俘 获电子，使杂质原 子成为负离子。三 价杂质 因而也称为 受主杂质。P型半 导体的结构示意图 如图所示。

　　当T=300K时，从上边两个式子中可以得到 在室温条件下，可以近似取UT=26mV来进行分析和计算

　　U /U 1 ， （1）.当外加正向电压U比UT大数倍时， e 于是 I  Is eU /UT ，即正向电流随正向电压的增大按 指数规律迅速增大。

　　到N区，PN结呈低阻性，所 以电流大；反之是高阻性， 电流小。 如果外加电压使PN结中： P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称 正偏； P区的电位低于N区的电位，称为加反向电压，简称 反偏。

　　外加的正向电压方向 与PN结内电场方向相反， 削弱了内电场。于是,内电 场有助于多子扩散运动，

　　（4）.最大反向工作电压UR （5）.反向饱和电流 IS （6）.最高工作频率fM

　　为它们所束缚，在空间形成排列 有序的晶体。 硅原子空间排列 及共价键结构平面示意图

　　在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N型 半导体和P型半导体。此时将在N型半导体和P型半导体的结合 面上形成如下物理过程:

　　因浓度差  多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区  空间电荷区形成内电场   内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散

　　(1).漂移运动是电场力作用的结果 在没有电场作用时，半导体载流子是不规 则的热运动，因而不形成电流。当有电场时，半 导体中的载流子将产生定向运动，称为漂移运动 （Drift Movement)。

　　外加的反向电压方向与 PN结内电场方向相同，加强 了内电场。内电场阻碍多子 扩散运动，扩散电流大大减

　　此时PN结区的少子在内 电场的作用下形成的漂移电 流大于扩散电流，可忽略扩 散电流，PN结呈现高阻性。

　　在一定的温度条件 下，由本征激发决定的 少子浓度是一定的，故 少子形成的漂移电流是 恒定的，基本上与所加 反向电压的大小无关。 这个电流也称为反 向饱和电流。

　　自由电子的定向 运动形成了电子电 流，空穴的定向运 动也可形成空穴电 流，它们的方向相 反。只不过空穴的 运动是靠相邻共价 键中的价电子依次 充填空穴来实现的 。

　　在半导体受光照射或有载流子从外界注入时， 使半导体内载流子浓度分布不均匀。这时载流子 便会从浓度高的区域向浓度低的区域运动。这种由于 浓度差而引起的定向运动，称为扩散运动 （Diffusion Movement)。

　　在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷[P]，可 形成 N型半导体,也称电子型半导体。 因五价杂质原子 中只有四个价电子能 与周围四个半导体原 子中的价电子形成共 价键，而多余的一个 价电子因无共价键束 缚而很容易形成自由 电子。