模电一、半导体二极管和三极管
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2022-03-03 20:45:07
1、什么是半导体导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。导体:铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。**绝缘体:**惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导电。半导体--硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。即无杂质、稳定的结构2、本征半导体的结构3、本征半导体中的两种载流子为什么要将半导体...
1、什么是半导体
导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。
导体:铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。
**绝缘体:**惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导电。
半导体--硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。
本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。即无杂质、稳定的结构
2、本征半导体的结构
3、本征半导体中的两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体?
- N型半导体
2.P型半导体
晶体中的共价键具有很强的结合力,因此,常温下只有极少数的价电子由于热运动(热激发)获得能量从而挣脱共价键束缚变成*电子。与此同时,在共价键中留下的一些空位置成为空穴
在本征半导体中*电子和空穴是成对出现的,即*电子与空穴数目相等。
运载电荷的粒子称为载流子,导体导电只也有一种载流子,即*电子,而本征半导体有两种载流子,即*电子和空穴。
1、*电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,是两者同时消失,这种现象称为复合。
2、在一定温度下,本征半导体中载流子浓度是一定的,并且*电子与空穴浓度相等,*电子与空穴处于动态平衡,当环境温度升高,热运动加剧,,挣脱共价键束缚的*电子增多,载流子浓度升高,因此使导电能力增强。
3、本征半导体的导电性能很差,且与环境密切相关,半导体材料的这种敏感性,可以用来制作热敏和光敏器件,
1、杂质半导体
通过扩散工艺,在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,由于掺杂元素的不同,可形成N型半导体和P型半导体,控制掺入杂质元素的浓度,就可以改变导体的性能。
N型::*电子+5多子,空穴 少子、施主原子
P型::*电子+3少子,空穴多子,受主原子
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子,形成内电场,从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P区、*电子从P区向N 区运动。
在电场力作用下,载流子的运动称为漂移运动
在无外电场和其它激发下参与扩散运动的多子数目,等于参与漂移运动的少子数目从而达到动态平衡形成扩散。
PN结外加正向电压时处于导通状态,外加反向电压时处于截至状态。
四、PN 结的电容效应
2.势垒电容
PN结外加电压变化时,空间电荷区的宽度将发生变化,有电荷的积累和释放的过程,与电容的充放电相同,其等效电容称为势垒电容Cb。
3.扩散电容
PN结外加的正向电压变化时,在扩散路程中载流子的浓度及其梯度均有变化,也有电荷的积累和释放的过程,其等效电容称为扩散电容Cd。
结电容不是常量!若PN结外加电压频率高到一定程度,则失去单向导电性!
二极管开始导通的临界电压称为开启电压Uon
环境温度升高时,二极管的正向特征曲线将左移,反向特征曲线将下移,温度每升高1摄氏度正向压降减小2-2.5mA,温度每升高10摄氏度,反向电流Is约增大一倍。
最大整流电流If:If是工作时允许外加的最大反向电压,超过此值,二极管可能因反向击穿而损坏
最高反向工作电压:二极管工作时允许外加的最大反向电压
**稳压二极管:**稳压管在反向击穿时,在一定范围内,端电压几乎不变,表现出稳压性。
电路放大:(1)内因:发射区掺杂多,基区薄,掺杂浓度低、集电区面积大。(2)发射区正偏,集电区反偏
P型半导体得电子带负电,
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