半导体器件-器件基本构件3

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半导体器件基本结构

半导体器件基本结构半导体器件是一种基于半导体材料制造的电子元件，用于控制和调节电流和电压。

它在现代电子设备中起着重要的作用，包括计算机、手机、电视、汽车等。

半导体器件的基本结构主要由半导体材料、金属电极和其他衬底材料构成。

半导体材料是半导体器件的核心部分，主要有硅和锗。

这些材料的电阻率介于导体和绝缘体之间，即在一定程度上可以导电，但电阻相对较高。

半导体材料的导电性质可以通过杂质掺杂来调节，这种过程可以增加或减少材料中的自由电子和空穴数量。

通过控制杂质的类型和浓度，半导体材料可以具有不同的电性能，如P型半导体和N型半导体。

P型半导体和N型半导体是半导体器件的两种基本类型。

P型半导体是通过杂质掺入三价元素，如硼，将半导体材料中的一些原子替换为杂质原子。

这些杂质原子缺少一个电子，被称为“空穴”。

因此，P型半导体中的电荷移动是由空穴贡献的。

N型半导体是通过杂质掺入五价元素，如磷，将半导体材料中的一些原子替换为杂质原子。

这些杂质原子有一个额外的电子，被称为“自由电子”。

因此，在N型半导体中，电荷移动是由自由电子贡献的。

半导体器件的常见结构包括二极管、三极管和场效应晶体管。

二极管是最简单的半导体器件之一，由P型半导体和N型半导体材料的结合组成。

在二极管中，当正向电压施加在P型半导体一侧时，空穴和自由电子结合，形成一个电流通路，即正向电流。

而在反向电压施加时，两种半导体材料之间形成一个势垒，阻止电流流动，即阻塞反向电流。

三极管是一种基于二极管的三端口装置，通常由两个N型半导体材料和一个P型半导体材料组成。

三极管中的电流被控制通过一个输入电流和一个输出电流进行放大。

当输入电流施加到基极时，它会控制两个PN结之间的电流流动，从而调节输出电流。

这种结构使得三极管成为一种重要的电子放大器和开关。

场效应晶体管（FET）是一种依靠电场调控电流的器件。

它由一个控制电极（栅极）、一个源极和一个漏极组成，通常是由浅的、高掺杂的P型或N型半导体材料制成。

半导体器件基础

半导体器件基础一、引言半导体器件是现代电子技术的基础，广泛应用于通信、计算机、消费电子等各个领域。

本文将对半导体器件的基础知识进行介绍，包括半导体材料、PN结、二极管和晶体管。

二、半导体材料半导体器件的制作材料主要是硅（Si）和锗（Ge）。

这两种材料的原子结构中，外层电子数与内层电子数相差较小，使得它们具有较好的导电性能。

此外，硅和锗还具有稳定的化学性质和较高的熔点，适合用于制作半导体器件。

三、PN结PN结是半导体器件中最基本的结构之一。

它由一个P型半导体和一个N型半导体组成。

在PN结中，P型半导体中的空穴（正电荷）和N型半导体中的电子（负电荷）会发生扩散，形成空间电荷区。

空间电荷区中的电荷分布形成了电场，使得PN结两侧形成了正负电势差。

当外加电压使得PN结正向偏置时，空间电荷区变窄，电流可以通过；当外加电压使得PN结反向偏置时，空间电荷区变宽，电流无法通过。

PN结的这种特性使其成为二极管和晶体管等器件的基础。

四、二极管二极管是一种最简单的半导体器件，由PN结组成。

二极管具有只能单向导通电流的特性，即正向偏置时电流可以通过，反向偏置时电流无法通过。

二极管广泛应用于电路中的整流、限流和保护等功能。

五、晶体管晶体管是一种三层PN结的器件，由发射极、基极和集电极构成。

晶体管的工作方式取决于PN结的偏置状态。

当PN结适当偏置时，发射极和集电极之间的电流受到基极电流的控制。

晶体管可以放大电流和信号，广泛应用于放大器、开关和逻辑电路等领域。

六、其他半导体器件除了二极管和晶体管，半导体器件还包括场效应晶体管（FET）、可控硅（SCR）等。

FET是一种基于电场控制的器件，具有高输入阻抗和低噪声的特点，适用于放大和开关电路。

SCR是一种具有双向导通特性的器件，广泛应用于交流电控制领域。

七、结论半导体器件基础知识对于理解和应用现代电子技术至关重要。

本文介绍了半导体材料、PN结、二极管和晶体管等基本概念。

通过深入学习和理解半导体器件的基础知识，我们可以更好地应用和创新电子技术，推动科技进步和社会发展。

第一章--半导体器件讲解

输
RB 入
UEE
电路
输出
IE 电
路
共射极放大电路
2、三极管内部载流子的传输过程
a）发射区向基区注入电子，
形成发射极电流 iE
b）电子在基区中的扩散与复 IB
合，形成基极电流 iB c）集电区收集扩散过来的电
RB
子，形成集电极电流 iC
UBB
IC N RC
P UCC N
IE
另外，集电结的反偏也形成集电区中的少子空穴和基区中的少子电子的漂移运动，产生反向饱和电流 ICBO。
1.3 半导体三极管
一、三极管的结构及类型
半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。在工作过程中，两种载流子（电子和空穴）都参与导电，故又称为双极型晶体管，简称晶体管或三极管。
两个PN结，把半导体分成三个区域。这三个区域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三极管有两种类型：NPN 型和PNP型。
第一章半导体器件
1.1 半导体基础知识 1.2 PN结（半导体二极管） 1.3 半导体三极管
1.1 半导体基础知识
半导体器件是用半导体材料制成的电子器件。常用的半导体器件有二极管、三极管、场效应晶体管等。半导体器件是构成各种电子电路最基本的元件。
一、半导体的导电特征
导体：金、银、铜铁、铝等容易传导电流的物质绝缘体: 橡胶、木头、石英、陶瓷等几乎不传导电流的物质半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅、锗、硒、砷化钾等。
稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管，稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。稳压管的稳压作用在于：电流增量很大，只引起很小的电压变化。
i/mA
8
4

常用半导体器件介绍

极
基极和发射极之间的PN结称为发射
结
基极和集电极之间的PN结称为集电
结
发射结和集电结之间的区域称为基区
基区非常薄，通常只有几微米
三极管内部电流的流动方向与PN结的导电方向有关
三极管具有放大作用，可以将小信号
放大成大信号
三极管的特性
01 电流放大：三极管具有电流放大作用，可以将微弱的输入信号放大为较大的输出信号。
半导体器件可以分为两类：主动器件和被动器件。主动器件如晶体管、集成电路等，可以控制电流的流动；被动器件如电阻、电容、电感等，主要用来传输和存储信号。
半导体器件的性能和可靠性对电子设备的性能和可靠性具有重要影响。
半导体器件的分类
双极型晶体管（BJT）：场效应晶体管（FET）：
如PNP、NPN等
事等
光电器件的发展趋势是高速、低功耗、集成
化
光电器件的分类
光电导器件：利用光电效应工作的器件，如光敏二极管、光敏三极管等。
光电发射器件：利用外光电效应工作的器件，如光电管、光电倍增管等。
光敏电阻：利用光敏电阻的光电导效应工作的器件，如光敏电阻、光敏电容等。
光敏晶体管：利用光敏晶体管的光电导效应工作的器件，如光敏晶体管、光敏场效应晶体管等。
01
由一个PN结组成
03
PN结具有单向导电性
02
P型半导体和N型半导体相互接触形成PN结
04
电流只能从P型半导体流向N 型半导体，不能反向流动
二极管的特性
01
单向导电性：二极管只允许电流从一个方向通过，具有单向导电性。
02
整流作用：二极管可以将交流电转换为直流电，具有整流作用。

半导体基本器件

半导体基本器件引言半导体是一种具有特定电子行为的材料，既不完全是导体，也不是绝缘体。

半导体在现代电子设备中起到至关重要的作用，因为它们可以用来制造各种各样的基本器件。

这些基本器件在电路中起到关键的作用，如放大信号、控制电流等。

本文将学习和讨论一些常见的半导体基本器件，包括二极管、三极管和场效应管。

二极管二极管是一种最简单的半导体器件。

它由两个相反类型的半导体材料（P型和N型）组成，其中P区具有多余的正电荷，N区具有多余的负电荷。

这种差异导致了一个电势能壕，使得电子很难穿过二极管。

当正向电压施加在二极管上时，电子可以通过二极管流动，形成一个电流。

而在反向电压下，电子无法通过二极管，形成一个开路。

二极管被广泛用于整流电路中。

整流电路可以将交流信号转换为直流信号，通过使用二极管的开关特性来选择正向电流流向。

在直流电源中，二极管还可以作为保护器件，防止电流逆向流动。

三极管三极管是一种用来放大电流的半导体器件。

它由三个区域组成：发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。

发射极和基极之间是一个PN 结，称为发射结，而基极和集电极之间是另一个PN结，称为集电结。

三极管的放大作用是通过输入信号在基极端产生的小电流来控制集电极端的电流增益。

当输入信号为正向偏置时，基极电流增加，从而导致集电极电流增加。

因此，三极管可以被用作电流放大器。

此外，三极管还可以作为开关使用，当输入信号为正时，三极管工作在饱和区，导通集电极电流；当输入信号为负时，三极管工作在截止区，阻断集电极电流。

场效应管场效应管（FET）是一种用于放大和控制电流的半导体器件。

它由源极（S）、栅极（G）和漏极（D）组成。

在场效应管中，控制电流通过控制栅极电压来实现。

场效应管有两种主要类型：增强型和耗尽型。

增强型FET的栅极电压增加时，漏极电流也增加。

耗尽型FET的栅极电压增加时，漏极电流减小。

场效应管与三极管的一个重要区别是它的输入电阻更高，这使得场效应管在某些应用中更具优势。

半导体器件

阳极
D 阴极
符号
铝合金小球
金属触丝
N 型锗片
N 型硅
阳极引线
阴极引线
阳极引线 PN 结金锑合金
底座
(a)点接触型
外壳
阴极引线
(b) 面接触型
5.2.2 二极管的伏安特性
?二极管是由 PN 结构成的,它也具有单向导电性。某种硅二
极管伏安特性如图示： 1. 正向特性
I (mA)
60
正向:由死区电压分为死区和导通区。
2.P 型半导体 ?在本征半导体中掺入微量硼(三价元素)。
Si
Si
+
BSi
Si
B
Si 空 Si 穴
掺入硼杂质的半导体中 ,空穴的数目远大于自由电子的数目。空穴为多数载流子 ,自由电子是少数载流子 ,空穴导电是主要导电方式,称为空穴型半导体或 P型半导体。
不论是N型半导体还是 P型半导体,都只有一种载流子占多数,然而整个半导体晶体仍是电中性的。
温度愈高,载流子数目就愈多 ,导电性能就愈好 —温度对半导体器件性能影响很大。
硅原子共价键
5.1.2 N型半导体和P型半导体
在常温下,本征半导体的两种载流子数量还是极少的 ,其导电能力相当低。
如果在半导体晶体中掺入微量杂质元素 ,将得到掺杂半导体 , 而掺杂半导体的导电能力将大大提高。
由于掺入杂质元素的不同 ,掺杂半导体可分为两大类 — —N型半导体和P 型半导体。
?半导体两端加外电压时 ,半导体中出现两部分电流：
一是自由电子作定向运动所形成的电子电流；
一是被原子核束缚价电子填补空穴所形成的空穴电流。
?载流子:自由电子和空穴都称为载流子。 ?半导体中的自由电子和空穴总是成对价电子出现,同时又不断进行复合。在一定温度下,载流子的产生与复合会达到动态平衡, 载流子便维持一定数目。

第二章半导体基本器件

第二章半导体基本器件第一节半导体二极管一、半导体基本知识1、半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，通称半导体。

如：硅)(i S 、锗)(e G 以及大多数金属氧化物和硫化物等。

纯净半导体具有以下特殊性能：①热敏性——温度升高时，半导体的导电能力明显增强。

因此，可用来制成热敏元件，如：温度传感器、控制电饭煲的热敏元件等。

②光敏性——受光线照射时，半导体的导电能力大为增强。

因此，可用来制成光敏元件，如：发光管、受光管等。

③掺杂性——掺入微量杂质，其导电能力提高几十万乃至几百万倍。

因此可用来制成半导体器件。

2．本征半导体（纯净半导体）由单一元素组成，并具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。

本征半导体在一定温度下，原子最外层的电子受热激发成为“自由电子（-）”，并留下“空穴（+）”。

在外电场作用下，自由电子与空穴向相反方向运动形成电流。

自由电子与空穴通称“载流子”。

半导体受激发成对形成自由电子和空穴的同时，一部分空穴捕获自由电子，称为复合。

常温下激发与复合动态平衡时，载流子较少，导电能力很差。

温度越高，载流子越多，导电能力越强。

3．掺杂半导体（N 型和P 半导体）在本征半导体中掺入微量其它元素，形成两大类杂质半导体。

一类是N 型半导体；另一类是P 型半导体。

（1）N 型半导体在单晶硅)(i S 或单晶锗)(e G 中掺入少量5 价磷原子。

磷原子的最外层4个价电子与相邻原子形成共价键；另一个价电子受原子束缚很小，很容易激发成自由电子。

N 型半导体在这种杂质半导体中，多数载流子为自由电子（-），少数载流子为空穴（+），故称为电子型半导体或称N 型半导体。

自由电子导电是N 型半导体的主要导电形式。

（2）P 型半导体在单晶硅)(i S 或单晶锗)(e G 中掺入少量3 价硼原子。

硼原子的最外层3个价电子与相邻原子形成共价键；缺一个价电子形成空穴（+）。

在这种杂质半导体中，多数载流子为空穴（+），少数载流子为自由电子（-），故称为空穴型半导体或称P 型半导体。

半导体器件的基本知识

半导体器件的基本知识
半导体器件是一种利用半导体材料制成的电子元件，具有电流控制和电压放大的特性。

在半导体器件中，最常见的是二极管和晶体管。

一、二极管
二极管是一种由P型半导体和N型半导体组成的电子元件，具有单向导电性。

当二极管的正极连接正电压时，P型半导体中的空穴向N型半导体中的电子流动，形成电流；当二极管的正极连接负电压时，P型半导体中的空穴被吸收，N 型半导体中的电子也被吸收，电流被截止。

二、晶体管
晶体管是一种由P型半导体、N型半导体和中间夹层组成的电子元件，具有电流放大和控制的特性。

晶体管的夹层被称为基区，当基区加上正电压时，P型半导体中的空穴向基区流动，N型半导体中的电子向基区流动，形成电流；当基区加上负电压时，P型半导体中的空穴被吸收，N型半导体中的电子也被吸收，电流被截止。

晶体管的电流放大是通过控制基区电压来实现的。

三、场效应管
场效应管是一种利用场效应原理制成的电子元件，具有电流放大和控制的特性。

场效应管的主要部分是栅极和源极之间的沟道，当栅极加上正电压时，沟道中的电子会被吸引到栅极附近，形成导电通道，电流得以通过；当栅极加上负电压时，
沟道中的电子被排斥，导通被截止。

四、集成电路
集成电路是一种将多个半导体器件集成在一起的电子元件，可以实现多种功能。

集成电路的制造需要先在单晶硅片上形成多个半导体器件，然后通过金属线连接这些器件，形成一个完整的电路。

集成电路的种类很多，包括数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等。

以上是半导体器件的基本知识，半导体器件的应用非常广泛，涉及到电子、通讯、计算机、医疗、汽车等领域。

半导体器件基础3

Chapter 2
Basic Properties of Bipolar Junction Transistors
相应的三个电极称为发射
极、基极和集电极，常用
E，B 和 C ( 或 e，b 和 c ) 表示。 BJT 有两种基本结构类型
pnp 管和 npn 管
Fundamental of Semiconductor Devices
Chapter 2
Basic Properties of Bipolar Junction Transistors
第二章双极结型晶体管基本特性
Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors
Fundamental of Semiconductor Devices
Fundamental of Semiconductor Devices
Chapter 2
B 基极
Basic Properties of Bipolar Junction Transistors
C 集电极
E 发射极
NPN 晶体管的图示和电路符号
Fundamental of Semiconductor Devices
pn 结隔离
集成双极晶体管（ICBJT）工艺
p 型衬底开始
n + 隐埋层注入
生长外延层
p + 隔离扩散
p 型基区扩散
Fundamental of Semiconductor Devices
Chapter 2
Basic Properties of Bipolar Junction Transistors
n+ 发射区扩散接触孔腐蚀金属淀积及腐蚀钝化和开启键合窗孔

《半导体器件基础》课件

计算机的CPU、内存等核心硬件都离不开半导体器件，如晶体管、电容
、电阻等。
03
消费电子中的半导体器件
手机、电视、音响等消费电子产品中，半导体器件广泛应用于信号处理
、显示控制等方面。
光电器件在通信与显示领域的应用
光纤通信中的光电器件
光纤通信系统中的光电器件，如激光器、光电探测器等，用于实现高速、大容量的信息传输。
成。
工作原理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
特性
03
具有低噪声、高速、低功耗等优点，常用于高频率信号处理。
04
半导体器件的工作原理
半导体的能带模型
原子能级与能带
描述原子中的电子能级如何形成连续的能带结构。
价带与导带
解释半导体的主要能带特征，包括价带和导带的定义与特性。
禁带宽度
讨论禁带宽度对半导体性质的影响，以及如何利用禁带宽度进行电子跃迁。
半导体器件的交流参数
阐述半导体器件的交流参数，如频率响应、噪声系数等。
半导体器件的可靠性参数
介绍半导体器件的可靠性参数，如寿命、稳定性等。
05
半导体器件的应用
电子设备中的半导体器件
01
集成电路中的半导体器件
集成电路是现代电子设备的基础，其中的晶体管、二极管等半导体器件
起着关键作用。
02
计算机硬件中的半导体器件
ABCD
通过掺入不同元素，可以调控半导体的导电类型（ N型或P型）和导电性能。
在实际应用中，通常将硅或锗基体材料进行掺杂，以实现所需的导电性能。
宽禁带半导体材料
宽禁带半导体的特点是其具有高热导率、高击穿场强和高电子饱和速度等优异性能。

物理学中的半导体器件和光学器件

物理学中的半导体器件和光学器件1. 半导体器件1.1 简介半导体器件是现代电子技术和信息技术的基础，它利用半导体的物理性质实现信号的放大、开关、滤波等功能。

半导体器件的种类繁多，其中最基本的器件有二极管、晶体管、场效应晶体管等。

1.2 二极管二极管是一种具有单向导通特性的半导体器件，其主要作用是实现交流信号的整流和稳压。

二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，这两种半导体接触在一起形成PN结。

当正向电压加在二极管上时，电流可以通过PN结；而当反向电压加在二极管上时，电流几乎不被通过。

1.3 晶体管晶体管是一种用于放大和开关电子信号的半导体器件。

晶体管由三个半导体层组成，分别是发射极、基极和集电极。

晶体管的工作原理是利用电子在发射极和集电极之间的流动来控制基极电流，从而实现信号的放大和开关。

1.4 场效应晶体管场效应晶体管（FET）是一种利用电场控制半导体器件导通和截止的晶体管。

场效应晶体管有两大类，分别是结型场效应晶体管（JFET）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）。

场效应晶体管的主要优点是输入阻抗高，输出阻抗低，因此广泛应用于放大和开关电路中。

2. 光学器件2.1 简介光学器件是利用光的传播和相互作用原理来实现信息传递、处理和显示的器件。

光学器件的种类繁多，其中最基本的器件有透镜、反射镜、光栅等。

2.2 透镜透镜是一种用于聚焦和发散光线的光学器件。

透镜由透明介质（如玻璃或塑料）制成，其形状有凸透镜和凹透镜两种。

凸透镜会使光线会聚，而凹透镜会使光线发散。

透镜在照相机、投影仪、眼镜等设备中都有广泛应用。

2.3 反射镜反射镜是一种利用光的反射原理工作的光学器件。

反射镜有平面镜、凸面镜和凹面镜三种类型。

平面镜用于成像和改变光路，凸面镜用于发散光线，凹面镜用于会聚光线。

反射镜在望远镜、显微镜、汽车后视镜等设备中都有应用。

2.4 光栅光栅是一种利用光的衍射原理工作的光学器件。

光栅由一系列平行的刻线组成，这些刻线按一定规律分布，使得通过光栅的光线发生衍射。

半导体器件结构、原理与参数

半导体器件结构、原理和参数
原子结构的简化模型
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
图1.1.1 硅或锗的简化原子结构模型
+4
+4
+4
图1.1.2 硅或锗晶体的共价健结构示意图
半导体器件结构、原理和参数
1.1.1 本征半导体
●本征半导体
通常把非常纯净的、几乎不含杂质的且结构完整的半导体晶体称为本征半导体。
在T=0K（相当于—273oC）时半导体不导电，如同绝缘体一样。
如温度升高，如在室温条件下，将有少数价电子获得足够的能量，以克服共价键的束缚而成为自由电子，其载流子的数量很少（自由电子的数量）导电能力很弱。
半导体器件结构、原理和参数
束缚电子本征激发空穴、电子对两种载流子：电子与空穴载流子产生与复合动态平衡载流子浓度与T有关
物质可分为：导体：<=10-4Ω.cm 如：铜，银，铝
绝缘体：=109Ω.cm 如：橡胶，塑料半导体其导电能力介于上面两者之间，一般为四价元素的物质，即原子最外层的轨道上均有四个价电子,所以称它们为4 价元素。
半导体有：元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体：砷化镓（GaAs）等
Rc
b
+ VCC
-
IB Rb
-
VBB +
IC
c
e
IE
Rc
-
VCC +
（a）
（b）
图1.3.4 三极管的直流供电电路之二（a）NPN型三极管的直流供电电路（b）PNP型三极管的直流供电电路

半导体器件

第1章基本半导体器件
空穴运动
a b c
2019年11月12日星期二
数学与计算机学院
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本征半导体小结
第1章基本半导体器件
* 本征半导体有两种载流子：带负电荷的自由电子和带正电荷的空穴。 * 热激发产生的自由电子和空穴是成对出现的，电子和空穴又可能重新结合而成对消失，称为复合。 •在一定温度下本征半导体的自由电子和空穴维持一定的浓度，导电能力很弱。外加能量越高（温度越高），产生的电子空穴对越多。本征半导体导电性取决于：温度和光照！温度、光照↗ →导电性↗ (与金属的区别)
产生内电场阻止
促使
少子漂移
P区
N区
＋＋＋
＋＋＋
＋＋＋
载流子的扩散运动
P 区空间电荷区 N 区
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
内电场方向 PN 结及其内电场
2019年11月12日星期二
数学与计算机学院
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PN结的单向导电性
第1章基本半导体器件
① 外加正向电压（也叫正向偏置）外加电场与内电场方向相反，内电场削弱，多子扩散运动大
数学与计算机学院
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5. 二极管的应用
第1章基本半导体器件
二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0
例1：二极管半波整流
ui
ui
RL
uo
t
uo t
2019年11月12日星期二
数学与计算机学院
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第1章基本半导体器件
二极管的单向导电性应用电路：整流、检波、限幅、钳位等。例2 限幅电路，设二极管为理想器件。分析输出波形。

半导体器件基本结构

（1）外加电压全部降落在耗尽区上，耗尽区以外的半导体是电中性的，可忽略中性区的体电阻和接触电阻；
（2）均匀掺杂；（3）小注入(即注入的非平衡少子浓度远小于多
子浓度)；（4）耗尽区内无复合和产生；（5）半导体非简并。（6）P型区、N型区的宽度远大于少子扩散长度
pn结二极管
麦克斯韦方程
G
∇⋅D= ρ
K
K
D = εoεrE
K E
=
−
N
A
xp
ε
= − ND xn
ε
K E
=
−
dU
dx
p型
n型
--------- ++++++++ --------- ++++++++
P型
Ecp
EFp Ecp
Evp
Evp eVD
N型
Ecn EFn
Evn
Ecn EF
Evn
热平衡的PN结能带图
施加正向电压能通过较大电流，正向导通；施加反向电压时，电流趋于饱和（很小），称PN结处于反向截至。
明确肖特基二极管与pn结二极管的区别
PN结的形成（热平衡，理想情况）载流子的扩散运动
★PN结：
P区
- ---- ---- ----
+ ++++ + ++++
+ + + + + N区
建立内电场
扩散运动和漂移运动达到
动态平衡，
交界面形成稳定的空间电荷区，即

基本的半导体器件

基本的半导体器件半导体器件是一种能够在电子器件中起到重要作用的器件，广泛应用于电子、通信、计算机等领域。

本文将介绍几种基本的半导体器件，包括二极管、晶体管、场效应管和集成电路。

一、二极管二极管是一种最基本的半导体器件之一，它由P型和N型半导体材料组成。

二极管具有单向导电性，即只允许电流在一个方向上通过。

当正向电压施加在P区，负向电压施加在N区时，二极管将导通。

而当反向电压施加在P区，正向电压施加在N区时，二极管将截止。

二极管广泛应用于电源、整流器、信号检测等电路中。

二、晶体管晶体管是一种控制电流的半导体器件，由三个或更多的半导体材料层组成。

晶体管具有放大信号、开关电路等功能。

根据结构不同，晶体管可以分为NPN和PNP两种类型。

当电流通过基极时，NPN型晶体管的电流放大，而PNP型晶体管的电流减小。

晶体管被广泛应用于放大器、开关电路、计算机内存等领域。

三、场效应管场效应管是一种能够控制电流的半导体器件，由源极、漏极和栅极组成。

场效应管根据不同的工作原理，可以分为MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）两种类型。

场效应管通过改变栅极电压来控制漏极电流。

场效应管具有高输入电阻、低噪声等特点，被广泛应用于放大器、开关电路、数字电路等领域。

四、集成电路集成电路是将大量的电子器件集成在一个芯片上的半导体器件。

根据集成电路的规模，可以分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）等。

集成电路具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，被广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域。

二极管、晶体管、场效应管和集成电路是基本的半导体器件。

它们在电子领域中起到至关重要的作用，用于控制电流、放大信号、实现开关等功能。

随着科技的不断发展，半导体器件的性能不断提高，应用范围也越来越广泛。

相信在未来，半导体器件将继续发挥重要的作用，推动科技的进步和社会的发展。