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模拟电路学习笔记——半导体基础知识

时间:2024-04-18 14:00:12浏览次数:25  
标签:共价键 价电子 杂质 笔记 基础知识 电路 半导体 空穴 PN

1.纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体

2.导体导电只有一种载流子,即自由电子导电

  本征半导体含两种载流子:自由电子和空穴

  载流子:运载电荷的粒子

3.杂质半导体

  *本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,便可得到杂质半导体

  3.1 N型半导体:纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷)

    *由于杂质原子的最外层有5个价电子,与周围的硅原子形成共价键外,还多出一个电子,不受共价键束缚,只需获得很少能量,就成为自由电子

    *N型半导体主要依靠自由电子导电,掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能也就越强

  3.2 P型半导体:纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼)

    *由于杂质原子的最外层有3个价电子,与周围的硅原子形成共价键时,产生一个“空位”(空位为电中性),硅原子的外层电子填补空位时,共价键中产生一个空穴,杂质原子成为不可移动的负离子

    *P型半导体主要依靠空穴导电,掺入的杂质越多,空穴浓度越高,导电性能越强

4.PN结

  *采用不同的掺杂工艺,将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上,它们的交界面就形成PN结

  *PN结具有单向导电性

  *PN结加正向电压时导通

   *PN结加反向电压时截止

5.击穿
  5.1齐纳击穿

    *高掺杂情况下,因耗尽层宽度很窄,不大的反向电压就可在耗尽层形成很强的电场,而直接破坏共价键,使价电子脱离共价键束缚,产生电子-空穴对,致使电流急剧增大

  5.2雪崩击穿

     *反向电压增加到较大数值时,耗尽层的电场使少子加快漂移速度,从而与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生电子-空穴对;新产生的电子与空穴被电场加速后,又撞出其它价电子,载流子雪崩式地倍增,致使电流急剧增加

  5.3无论哪种击穿,若对电流不加限制,都可能造成PN结的永久性损坏

6.PN结的电容效应

  6.1 势垒电容

    

   6.2扩散电容

 

 

 

标签:共价键,价电子,杂质,笔记,基础知识,电路,半导体,空穴,PN
From: https://www.cnblogs.com/echo-efun/p/18143317

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