首先了解一個概念:半導體
半導體分為本征半導體和雜質半導體
本征半導體:化學成分純凈的半導體晶體
雜質半導體:在本征半導體中摻入某些微量雜質元素后的半導體
結構特點 :半導體中具有共價鍵,使原子規(guī)則排序,形成晶體
本征半導體
硅原子與鍺原子,它們最外層的電子都是四個
半導體硅和鍺的最外層有四個電子,為處于穩(wěn)定狀態(tài),每個原子的價電子都要和相鄰原子的價電子配對,形成共價鍵。但共價鍵中的電子沒有結合的那樣緊密,由于能量激發(fā),一些電子會成為自由電子。同時,某處共價鍵失去一個電子形成空穴。自由電子和空穴總是成對出現(xiàn)。
這里面有幾個概念大家要記住
- 載流子:運載電荷的粒子,如自由電子和空穴,統(tǒng)稱為載流子。本征半導體中有兩種載流子:自由電子和空穴,它們是成對出現(xiàn)的。
- 電子流和空穴流:在外電場的作用下,自由電子和空穴的定向運動產(chǎn)生電流,分別稱為電子流和空穴流
電子流:自由電子做定向運動形成;方向與外電場方向相反;自由電子始終在導帶內運動。
空穴流:價電子遞補空穴形成;方向與外電場方向相同。
在本征半導體兩端加電壓,自由電子向正向移動,形成電子電流;空穴向負極移動,形成空穴電流。但由于兩種載流子數(shù)量很少,所以本征半導體的導電性很弱。
注意 :本征半導體在熱力學零度(0K)和沒有外界能量激發(fā)下,晶體內無自由電子,不導電。
雜質半導體:
N型半導體、P型半導體
在本征半導體中摻入某些微量元素的半導體叫做本征半導體。
N型半導體——摻入五價雜質元素(如磷)的半導體,自由電子濃度大大增加,也稱為(電子半導體)。
P型半導體——摻入三價雜質元素(如硼)的半導體,空穴濃度大大增加的雜質半導體,也稱為(空穴半導體)。
N型半導體
在N型半導體中自由電子是多數(shù)載流子,它主要由雜質原子提供;空穴是少數(shù)載流子, 由熱激發(fā)形成。提供自由電子的五價雜質原子因帶正電荷而成為正離子,因此五價雜質原子也稱為施主雜質。
P型半導體
在P型半導體中空穴是多數(shù)載流子,它主要由摻雜形成;自由電子是少數(shù)載流子, 由熱激發(fā)形成。空穴很容易俘獲電子,使雜質原子成為負離子。三價雜質 因而也稱為受主雜質。
PN結的形成:
在同一片半導體基片上,分別制造P型半導體N型半導體,經(jīng)過載流子的擴散,在它們的交界面處就形成了PN結。在空間電荷區(qū),由于缺少多子,所以也稱耗盡層。
P型半導體和N型半導體結合因為濃度差,多子的擴散運動,由雜質離子形成空間電荷區(qū)形成內電場,內電場促使少子漂移同時阻止多子擴散。最后多子的擴散和少子的漂移達到動態(tài)平衡。
PN結具有單向導電性
當外加電壓使PN結中P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位,稱為加正向電壓,簡稱正偏;反之稱為加反向電壓,簡稱反偏。
PN結加正向電壓時 :
?低電阻
? 大的正向擴散電流
PN結加反*向電壓時 :
? 高電阻
? 很小的反向漂移電流
PN結的反向擊穿:
當PN結的反向電壓增加到一定數(shù)值時,反向電流突然快速增加,此現(xiàn)象稱為PN結的反向擊穿。
反向擊穿有可逆和不可逆
-
半導體
+關注
關注
334文章
27290瀏覽量
218087 -
PN結
+關注
關注
8文章
481瀏覽量
48715 -
單向導電性
+關注
關注
0文章
19瀏覽量
7974
發(fā)布評論請先 登錄
相關推薦
評論