第一章 直流电源电路.pdf

第一章 直流电源电路 半导体二极管 半导体二极管 一、 PN结及其单向导电性 一、 PN结及其单向导电性 1. 本征半导体 1. 本征半导体 通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶 体。纯净的的半导体晶体称为本征半导体。 1）本征半导体的共价键结构 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗， 它们的最外层电子（价电子）都是四个。 半导体二极管 半导体二极管 Ge Si 半导体二极管 半导体二极管 硅和锗的共价键结构 每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用 一对价电子。形成共价键后，每个原子的最外层电 子是八个，构成稳定结构。 共价键共 +4 +4 用电子对 +4表示除 去价电子 +4 +4 后的原子 半导体二极管 半导体二极管 +4 +4 +4 +4 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键 中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共 价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电 子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。 半导体二极管 半导体二极管 2 ）本征半导体的导电机理 在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱 离共价键的束缚，成为 自由电子，同时共价键上留下一个空 位，称为空穴。它们成双结对地出现，称为电子—空穴对。 空穴 +4 +4 自由电子 +4 +4 束缚电子 半导体二极管 半导体二极管 在其它力的作用下， 空穴吸引临近的电子 +4 +4 来填补，这样的结果 相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 +4 +4 正电荷的移动，因此 可以认为空穴是载流 子。 本征半导体小结 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 温度越高，载流子的浓度越高，本征半导体的 导电能力就越强。 温度是影响半导体性能的一个重要的外部因 素，这是半导体