(11)--4-1 半导体的导电性质.pptVIP

4.1半导体的导电性质半导体金属元素在外电场作用下很容易形成电流导体绝缘体导电能力橡胶、惰性气体原子的外层电子受到强烈束缚硅Si、锗Ge(原子外层有四个电子)导电能力介于导体和绝缘体之间导电特性：热敏性、光敏性和掺杂性分类：本征半导体杂质半导体N型半导体P型半导体硅的原子结构

4.1.1本征半导体完全纯净的、晶格完整的半导体具有共价键的单晶结构单晶硅中的共价键结构

4.1.1本征半导体具有共价键的单晶结构获得能量后，价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子，形成“空穴-电子对”本征激发（热激发）存在着自由电子和空穴两种载流子“自由电子-空穴”成对出现；其浓度与温度有关（不可控、不稳定）空穴电子本征半导体模型：成对出现的不同极性的载流子

4.1.2杂质半导体N型半导体Negative-typesemiconductor原理图P自由电子结构图磷原子P+在硅或锗中掺入少量的五价元素，如磷、砷或锑多余价电子多子的浓度取决于杂质浓度少子的浓度与本征激发有关在N型半导体中，电子是多子，空穴是少子

4.1.2杂质半导体N型半导体Negative-typesemiconductor原理图P自由电子结构图磷原子P+在硅或锗中掺入少量的五价元素，如磷、砷或锑多余价电子多子的浓度取决于杂质浓度少子的浓度与本征激发有关N型半导体模型在N型半导体中，电子是多子，空穴是少子

4.1.2杂质半导体P型半导体Positive-typesemiconductor在本征半导体中掺入少量的三价元素，如硼、铝或镓多子少子负离子原理图BB-硼原子负离子空穴填补空位结构图多子少子负离子在P型半导体中，空穴是多子，电子是少子。多子的浓度高，其浓度可控且稳定

4.1.2杂质半导体P型半导体Positive-typesemiconductor在本征半导体中掺入少量的三价元素，如硼、铝或镓多子少子负离子结构图在P型半导体中，空穴是多子，电子是少子。多子的浓度高，其浓度可控且稳定

4.1.3PN结及其单向导电性1.PN结的形成多子的扩散运动内电场少子的漂移运动交界处的浓度差P型半导体N型半导体空间电荷区也称耗尽层，即PN结扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的宽度就稳定了－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空间电荷区阻挡多子的扩散，推动少子的漂移

2.PN结加正向电压(正向偏置)P接正、N接负内电场被削弱，多子的扩散加强,形成较大的扩散电流。多子运动形成的正向电流较大，正向电阻较小，即PN结正向偏置时处于导通状态。PN结变窄外电场IF内电场PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–UR4.1.3PN结及其单向导电性

PN结变宽外电场内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少,形成很小的反向电流。IR温度越高则少子越多，故反向电流将随温度升高而增大少子形成的反向电流很小（近似0），反向电阻大，即PN结反向偏置时处于截止状态。内电场PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－+–UR2.PN结加反向电压(反向偏置)P接负、N接正4.1.3PN结及其单向导电性

PN结具有单向导电性：PN结正偏时，正向电流较大（导通状态）切记小结PN结反偏时，反向电流很小（截止状态）空间电荷区变窄多子运动形成电流相当于小电阻空间电荷区变宽少子运动形成电流，受温度影响相当于大电阻

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