习题1什么是本征半导体、P型(精)
(完整版)模电简答题
模电简答题1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点?答:频率特性好、体积小、功耗小,便于电路的集成化产品的袖珍化,此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出;但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。
2、什么是本征半导体和杂质半导体?答:纯净的半导体就是本征半导体,在元素周期表中它们一般都是中价元素。
在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。
3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?答:不是,但是在它的运动中可以将其等效为载流子。
空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。
4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂?答:按百万分之一数量级的比例掺入。
5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象?答:多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。
反之,多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。
P型半导体与N型半导体接合后便会形成P-N结。
6、PN结最主要的物理特性是什么?答:单向导电能力和较为敏感的温度特性。
7、PN结还有那些名称?答:空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。
8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性?答:不是线性的,加上正向电压时,P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象,导致阻挡层变薄,正向电流随电压的增长按指数规律增长,宏观上呈现导通状态,而加上反向电压时,情况与前述正好相反,阻挡层变厚,电流几乎完全为零,宏观上呈现截止状态。
这就是PN结的单向导电特性。
9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗?答:并不是完全没有电流,少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。
10、二极管最基本的技术参数是什么?I答:最大整流电流z11、二极管主要用途有哪些?答:整流、检波、稳压等。
12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的?答:通过电流分配关系。
13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么?答:否;两只二极管相互反接是通过金属电极相接,并没有形成三极管所需要的基区。
《模电》第一章重点掌握内容
《模电》第一章重点掌握内容:一、概念1、半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
2、半导体奇妙特性:热敏性、光敏性、掺杂性。
3、本征半导体:完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。
4、本征激发:环境温度变化或光照产生本征激发,形成电子和空穴,电子带负电,空穴带正电。
它们在外电场作用下均能移动而形成电流,所以称载流子。
5、P型半导体:在纯净半导体中掺入三价杂质元素,便形成P型半导体,使导电能力大大加强,此类半导体,空穴为多数载流子(称多子)而电子为少子。
6、N型半导体:在纯净半导体中掺入五价杂质元素,便形成N型半导体,使导电能力大大加强,此类半导体,电子为多子、而空穴为少子。
7、PN结具有单向导电性:P接正、N接负时(称正偏),PN结正向导通,P接负、N接正时(称反偏),PN结反向截止。
所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的,而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。
8、二极管按材料分有硅管(S i管)和锗管(G e管),按功能分有普通管,开关管、整流管、稳压管等。
9、二极管由一个PN结组成,所以二极管也具有单向导电性:正偏时导通,呈小电阻,大电流,反偏时截止,呈大电阻,零电流。
其死区电压:S i管约0。
5V,G e管约为0。
1 V ,其死区电压:S i管约0.5V,G e管约为0.1 V 。
其导通压降:S i管约0.7V,G e管约为0.2 V 。
这两组数也是判材料的依据。
10、稳压管是工作在反向击穿状态的:①加正向电压时,相当正向导通的二极管。
(压降为0.7V,)②加反向电压时截止,相当断开。
③加反向电压并击穿(即满足U﹥U Z)时便稳压为U Z。
11、二极管主要用途:整流、限幅、继流、检波、开关、隔离(门电路)等。
二、应用举例:(判二极管是导通或截止、并求有关图中的输出电压U0。
三极管复习完第二章再判)参考答案:a、因阳极电位比阴极高,即二极管正偏导通。
是硅管。
b 、二极管反偏截止。
f 、因V的阳极电位比阴极电位高,所以二极管正偏导通,(将二极管短路)使输出电压为U0=3V 。
工业催化复习题
1什么是催化剂?催化剂作用的特征是什么?催化剂定义:凡能加速化学反应趋向平衡,而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。
特征①不能改变化学平衡②通过改变化学反应历程而改变反应速度③对加速化学反应具有选择性2工业催化剂的基本指标是什么?工业催化剂的性能要求有哪些?基本指标:活性、选择性、寿命、经济性。
性能要求:活性、选择性、生产能力、稳定性、寿命、机械强度、导热性能、形貌和粒度、再生性。
3什么是催化剂的稳定性?什么是催化剂的寿命?催化剂的稳定性是指催化剂在使用条件下具有稳定活性的时间。
催化剂的寿命是指从开始使用到活性下降到生产不能再用时所经历的时间。
4什么是催化剂失活?导致催化剂失活的主要原因有哪些?定义:在恒定反应条件下进行的催化反应的转化率随时间增长而下降的的现象叫催化剂失活。
原因:中毒、生焦、烧结、活性组分流失5如何计算催化剂的活性(转化率X、转换数TON转换频率TOF ? (P12)反应速率表示法、反应速率常数表示法、转化率表示法。
转化率X:反应物A的总量/流经催化床层进料中反应物A的总量转换数TON催化剂上每个活性位通过催化循环使总反应发生的次数转换频率TOF每个活性位每秒时间内完成的催化循环的次数6固体催化剂的组成有几部分?说明合成氨催化剂各部分的作用?说明各部分的作Pt-Sn/AI 2Q催化剂用?组成:活性组分(主催化剂和共催化剂)、载体、助催化剂。
各部分作用:Fe 为活性组分;AI203为载体;K20为助催化剂。
Pt活性组分,Sn助催化剂,AI203酸功能性载体。
7.固体催化剂载体的作用是什么?常用的载体有哪几种?作用:分散作用、稳定化作用、支撑作用、传热和稀释作用、助催化作用。
常用载体:低比表面(刚玉、碳化硅、浮石、硅藻土、石棉、耐火砖);高比表面(氧化铝、SiO2/A12O3、铁矶土、白土、氧化镁、硅胶、活性炭)。
8.多相催化反应的步骤有哪些?(课本P14)外扩散-内扩散-化学吸附-表面反应-脱附-内扩散-外扩散'~1 17 1 V J物理过程物理过程化学过程9.什么是扩散控制、动力学控制?提高宏观反应速率措施?扩散控制:最慢步骤是物理过程一扩散动力学控制:最慢步骤是化学过程一吸附、脱附、表面反应措施:外扩散控制:提高气流速率。
电子线路1课后习题答案
《电子线路(I )》 董尚斌编课后习题(1到7章)第1章1-1 本征半导体与杂质半导体有什么区别解:本征半导体是纯净的,没有掺杂的半导体,本征半导体的导电性能较差,在温度为0K 时,半导体中没有载流子,它相当于绝缘体。
在室温的情况下,由本征激发产生自由电子—空穴对,并达到某一热平衡值,本征载流子浓度kT E i g e T A n 22300-=与温度有关。
杂质半导体是在本征硅或本征锗中掺入杂质得到的,若掺入5价元素的杂质可得到N型半导体,N 半导体中的多子为自由电子,少子为空穴,由于掺入微量的杂质其导电性能得到了极大的改善,其电导率是本征半导体的好几个数量级。
在杂质半导体中,多子的浓度取决于杂质的浓度,而少子的浓度与2i n 或正比,即与温度有很大的关系。
若掺入3价元素的杂质可得到P 型半导体。
1-2 试解释空穴的作用,它与正离子有什么不同~解:空穴的导电实际上是价电子导电,在半导体中把它用空穴来表示,它带正电是运载电流的基本粒子,在半导体中,施主杂质电离后,它为半导体提供了一个自由电子,自身带正电,成为正离子,但由于它被固定在晶格中,是不能移动的。
1-3 半导体中的漂移电流与扩散电流的区别是什么解:漂移电流是在电场力的作用下载流子定向运动而形成的电流,扩散电流是由于浓度差而引起的载流子的定向运动而形成的电流1-4 在PN 结两端加反向偏压时,为什么反向电流几乎与反向电压无关解:PN 结加反偏电压,外加电场与内电场方向相同,PN 结变宽,外加电压全部降落在PN 结上,而不能作用于P 区和N 区将少数载流子吸引过来。
漂移大于扩散,由于在P 区及N 区中少子的浓度一定,因而反向电流与反偏电压无关。
1-5 将一个二极管看作一个电阻,它和一般由导体构成的电阻有何区别解:将二极管看作一个电阻,其明显的特点是非线性特性。
而一般由导体构成的电阻,在有限的电压、电流范围内,基本上是线性的。
(1) )(2) 二极管的正反向电阻,其数值相差悬殊。
电子电路第六章习题及参考答案
习题六6-1 什么是本征半导体?什么是杂质半导体?各有什么特征?答:所谓本征半导体就是指完全纯净的、结构完整的半导体。
在本征半导体中掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。
本征的半导体中的自由电子数量和空穴的数量是相等的,而杂质半导体中根据掺杂的元素不同可分为N 型半导体和P 型半导体,在N 型半导体中电子的浓度远远大于空穴的浓度,而P 型半导体恰恰相反。
6-2 掺杂半导体中多数载流子和少数载流子是如何产生的?答:在本征半导体中,由于半导体最外层有四个电子,它与周边原子的外层电子组成共价键结构,价电子不仅受到本身原子核的约束,而且受到相邻原子核的约束,不易摆脱形成自由电子。
但是,在掺杂的半导体中,杂质与周边的半导体的外层电子组成共价键,由于杂质半导体的外层电子或多(5价元素)或少(3价元素),必然有除形成共价键外多余的电子或不足的空穴,这些电子或空穴,或者由于受到原子核的约束较少容易摆脱,或者容易被其它的电子填充,就形成了容易导电的多数载流子。
而少数载流子是相对于多数载流子而言的另一种载流子,它是由于温度、电场等因素的影响,获得更多的能量而摆脱约束形成的。
6-3,黑表笔插入COM ,红表笔插入V/Ω(红笔的极性为“+”),将表笔连接在二极管,其读数为二极管正向压降的近似值。
用模拟万用表测量二极管时,万用表内的电池正极与黑色表笔相连;负极与红表笔相连。
测试二极管时,将万用表拨至R ×1k 档,将两表笔连接在二极管两端,然后再调换方向,若一个是高阻,一个是低阻,则证明二极管是好的。
当确定了二极管是好的以后就非常容易确定极性,在低阻时,与黑表笔连接的就是二极管正极。
6-4 什么是PN 结的击穿现象,击穿有哪两种。
击穿是否意味着PN 结坏了?为什么? 答:当PN 结加反向电压(P 极接电源负极,N 极接电源正极)超过一定的时候,反向电流突然急剧增加,这种现象叫做PN 结的反向击穿。
击穿分为齐纳击穿和雪崩击穿两种,齐纳击穿是由于PN 结中的掺杂浓度过高引起的,而雪崩击穿则是由于强电场引起的。
半导体器件复习题
半导体器件复习题一、半导体基础知识1、什么是半导体?半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。
常见的半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)等。
其导电能力会随着温度、光照、掺入杂质等因素的变化而发生显著改变。
2、半导体中的载流子半导体中有两种主要的载流子:自由电子和空穴。
在本征半导体中,自由电子和空穴的数量相等。
3、本征半导体与杂质半导体本征半导体是指纯净的、没有杂质的半导体。
而杂质半导体则是通过掺入一定量的杂质元素来改变其导电性能。
杂质半导体分为 N 型半导体和 P 型半导体。
N 型半导体中多数载流子为自由电子,P 型半导体中多数载流子为空穴。
二、PN 结1、 PN 结的形成当 P 型半导体和 N 型半导体接触时,在交界面处会形成一个特殊的区域,即 PN 结。
这是由于扩散运动和漂移运动达到动态平衡的结果。
2、 PN 结的单向导电性PN 结正偏时,电流容易通过;PN 结反偏时,电流难以通过。
这就是 PN 结的单向导电性,是半导体器件工作的重要基础。
3、 PN 结的电容效应PN 结存在势垒电容和扩散电容。
势垒电容是由于空间电荷区的宽度随外加电压变化而产生的;扩散电容则是由扩散区内电荷的积累和释放引起的。
三、二极管1、二极管的结构和类型二极管由一个 PN 结加上电极和封装构成。
常见的二极管类型有普通二极管、整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。
2、二极管的伏安特性二极管的电流与电压之间的关系称为伏安特性。
其正向特性曲线存在一个开启电压,反向特性在一定的反向电压范围内电流很小,当反向电压超过一定值时会发生反向击穿。
3、二极管的主要参数包括最大整流电流、最高反向工作电压、反向电流等。
四、三极管1、三极管的结构和类型三极管有 NPN 型和 PNP 型两种。
它由三个掺杂区域组成,分别是发射区、基区和集电区。
2、三极管的电流放大作用三极管的基极电流微小的变化能引起集电极电流较大的变化,这就是三极管的电流放大作用。
习题及答案
习题一一、判断题1.金属都是靠自由电子导电(√ )。
2.半导体主要靠空穴导电(⨯)。
3.常温下,本征半导体的两种载流子的数量都很少,所以导电性能很差(√ )。
4.在半导体中掺入其它物质就称杂质半导体(⨯)。
5.在本征半导体中掺入微量的三价元素硼,就成为N型半导体(⨯)。
6.采用不同的掺杂工艺,将N型半导体和P型半导体制作在同一块硅片上,在两者交界面形成PN结(√)。
7.半导体不具有热敏特性(⨯)。
8.从PN结两个杂质半导体分别引出电极,再以合适的形式封装起来,即为二极管(√)。
9.二极管在正向导通时,管压降为0.7V左右(⨯)。
10.二极管一旦正向导通,其正向管压降变化范围较小,但电流变化却很大(√ )。
11.点接触型二极管,其结电容小,工作频率高,适合于高频电路和小功率整流(√)。
12.从PN结的结面积大,通过的电流也越大(√)。
13.变容二极管是点接触型二极管(√)。
14.稳压二极管一旦击穿就损坏了(⨯)。
15.稳压二极管按材料分有硅管和锗管(⨯)。
16.稳压二极管正向导通时同普通二极管的功能和压降基本一样(√)。
17.用数字万用表检测发光二极管同检测普通二极管的方法相同(⨯)。
18.反向漏电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下,流过二极管的反向电流(√)。
19.温度对锗管和硅管具有相同影响力,即温升相同反向电流变化一样大(⨯)。
20.所有的晶体管都是双极型晶体管(⨯)。
21.晶体管最主要的功能是电流放大作用(⨯)。
22.晶体管包含两个PN结,NPN型共用P极,PNP型共用N极,所以晶体管也称共阳极和共阴极双二极管(⨯)。
23.晶体管工作时发热主要集中在基区(⨯)。
24.晶体管有两个PN结,它们和二极管的单向导电特性一样,在检测晶体管时可以把晶体管视作两个共基极的二极管(√ )。
25.要使晶体管具有正常的电流放大作用,必须在其发射结加正向电压,在集电结加反向电压——这是对NPN型管来说的,不适合于对PNP型管(⨯)。
半导体面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识部分1. 请简述半导体材料的基本概念及其分类。
2. 解释什么是本征半导体、n型半导体和p型半导体,并说明它们之间的区别。
3. 什么是掺杂?为什么掺杂对于半导体的应用至关重要?4. 什么是载流子?请分别说明电子和空穴载流子的性质。
5. 什么是能带?简述价带、导带和禁带的概念。
6. 什么是能级?请解释能级与能带之间的关系。
7. 什么是施主和受主?它们在半导体中的作用是什么?8. 请解释半导体中的电导率是如何受到温度影响的。
9. 什么是霍尔效应?它在半导体中的应用有哪些?10. 什么是PN结?简述PN结的形成过程、特性和应用。
二、器件原理部分1. 请简述晶体管的工作原理,包括NPN和PNP晶体管。
2. 什么是场效应晶体管(FET)?请解释其工作原理和特性。
3. 什么是MOSFET?请说明其结构、工作原理和优缺点。
4. 什么是二极管?请解释二极管的基本特性和应用。
5. 什么是三极管?请说明三极管的基本特性和应用。
6. 什么是整流器?请列举几种常见的整流器类型及其工作原理。
7. 什么是稳压器?请说明稳压器的工作原理和应用。
8. 什么是放大器?请解释放大器的基本特性和应用。
9. 什么是滤波器?请列举几种常见的滤波器类型及其工作原理。
10. 什么是振荡器?请解释振荡器的基本特性和应用。
三、电路设计部分1. 请简述半导体电路设计的基本流程。
2. 什么是模拟电路和数字电路?请分别说明它们的特点。
3. 什么是电路仿真?请列举几种常见的电路仿真软件。
4. 什么是版图设计?请说明版图设计的基本流程和注意事项。
5. 什么是集成电路封装?请列举几种常见的集成电路封装类型。
6. 什么是测试与验证?请说明测试与验证在半导体电路设计中的重要性。
7. 什么是电路优化?请列举几种常见的电路优化方法。
8. 什么是电源设计?请说明电源设计的基本原则和注意事项。
9. 什么是信号完整性?请解释信号完整性对电路设计的影响。
10. 什么是电磁兼容性?请说明电磁兼容性在电路设计中的重要性。
半导体物理思考题
半导体物理思考题1、为什么内壳层电子能带窄,外层电子能带宽答:内层电子处于低能态,外层电子处于高能态,所以外层电子的共有化运动能力强,因此能带宽。
2、为什么点阵间隔越小,能带越宽点阵间隔越小,电子共有化运动能力越强,能带也就越宽。
3、简述半导体的导电机构导带中的电子和价带中的空穴都参与导电。
4、什么是本征半导体、n型半导体、p型半导体答:纯净晶体结构的半导体称为本征半导体;自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体称为n型半导体;空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体称为p型半导体。
5、什么是空穴电子和空穴的异同之处是什么(1)在电子脱离价键的束缚而成为自由电子后,价键中所留下的空位叫空穴。
(2)相同点:在真实空间的位置不确定;运动速度一样;数量一致。
不同点:有效质量互为相反数;能量符号相反;电子带负电,空穴带正电。
6、为什么发光器件多半采用直接带隙半导体来制作答:直接带隙半导体中载流子的寿命很短,同时,电子和空穴只要一相遇就会发生复合,这种直接复合可以把能量几乎全部以光的形式放出,因此发光效率高。
7、半导体的五大基本特性(1)负电阻温度效应:温度升高,电阻减小。
(2)光电导效应:由辐射引起的被照射材料的电导率改变的现象。
(3)整流效应:加正向电压时,导通;加反向电压时,不导通。
(4)光生伏特效应:半导体和金属接触时,在光照射下产生电动势。
(5)霍尔效应:通有电流的导体在磁场中受力的作用,在垂直于电流和磁场的方向产生电动势的现象。
1、简述实际半导体中杂质与缺陷来源。
①原材料纯度不够;②制造过程中引入;③人为控制掺杂。
2、什么是点缺陷、线缺陷、面缺陷(1)点缺陷:三维尺寸都很小,不超过几个原子直径的缺陷;(2)线缺陷:三维空间中在二维方向上尺寸较小,在另一维方向上尺寸较大的缺陷;(3)面缺陷:二维尺寸很大而第三维尺寸很小的缺陷。
3、点缺陷类型有哪些答:①空位;②基质原子的填隙;③杂质原子的填隙与替位。
半导体基础知识(1)(1)
2021/3/6
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2、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时,带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电, 且运动方向相反。由于载流子数 目很少,故导电性很差。 温度升高,热运动加剧,载流 子浓度增大,导电性增强。 热力学温度0K时不导电。
载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体?
传统机械按键结构层图:
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点: 1.合理的选择按键的类型, 尽量选择平头类的按键,以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm,以 防按键死键。 3.要考虑成型工艺,合理计 算累积公差,以防按键手感 不良。
三、PN结的形成及其单向导电性
2021/3/6
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二、杂质半导体
1. N型半导体
多数载流子
空穴比未加杂质时的数目
多了?少了?为什么?
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杂质半导体主要靠多数载
流子导电。掺入杂质越多,
多子浓度越高,导电性越强,
实现导电性可控。
磷(P)
2021/3/6
5
在N型半导体中自由电子是多数载流子, 它主要由杂质原子提供;空穴是少数载流 子, 由热激发形成。
无杂质 稳定的结构
2021/3/6
2
1、本征半导体的结构(价电子,除价电子外的正离子)
共价键
由于热运动,具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚
而成为自由电子
自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴
自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。
一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
(完整word版)半导体基础知识
1.1 半导体基础知识概念归纳本征半导体定义:纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
电流形成过程:自由电子在外电场的作用下产生定向移动形成电流。
绝缘体原子结构:最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子。
绝缘体导电性:极差。
如惰性气体和橡胶.半导体原子结构:半导体材料为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧.半导体导电性能:介于半导体与绝缘体之间.半导体的特点:★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。
★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化.晶格:晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格。
共价键结构:相邻的两个原子的一对最外层电子(即价电子)不但各自围绕自身所属的原子核运动,而且出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用电子,构成共价键。
自由电子的形成:在常温下,少数的价电子由于热运动获得足够的能量,挣脱共价键的束缚变成为自由电子.空穴:价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。
电子电流:在外加电场的作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流。
空穴电流:价电子按一定的方向依次填补空穴(即空穴也产生定向移动),形成空穴电流。
本征半导体的电流:电子电流+空穴电流.自由电子和空穴所带电荷极性不同,它们运动方向相反。
载流子:运载电荷的粒子称为载流子。
导体电的特点:导体导电只有一种载流子,即自由电子导电。
本征半导体电的特点:本征半导体有两种载流子,即自由电子和空穴均参与导电。
本征激发:半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发.复合:自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合。
动态平衡:在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡。
载流子的浓度与温度的关系:温度一定,本征半导体中载流子的浓度是一定的,并且自由电子与空穴的浓度相等。
(完整版)电子电路基础习题册参考答案-第一章
电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类,最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V,锗二极管的开启电压约为0.1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M相接时,A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中,二极管是理想器件,则流过二极管V1的电流为0.25mA ,流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
模拟电子技术基础学习指导与习题解答第一章
第一章思考题与习题解答1-1 名词解释半导体、载流子、空穴、自由电子、本征半导体、杂质半导体、N型半导体、P型半导体、PN结。
解半导体——导电能力介乎于导体与绝缘体之间的一种物质。
例如硅(Si)和锗(Ge),这两种半导体材料经常用来做晶体管。
载流子——运载电流的粒子。
在导体中的载流子就是自由电子;半导体中的载流子有两种,就是自由电子与空穴,它们都能参加导电。
空穴——硅和锗均为共价键结构,属于四价元素。
最外层的四个电子与相邻原子最外层电子组成四个共价键,每一个共价键上均有两个价电子运动。
当环境温度升高(加热或光照)时,价电子获得能量摆脱原子核与共价键对它的束缚进入自由空间成为自由电子,在原来的位置上就出现一个空位,称为空穴。
空穴带正电,具有吸引相邻电子的能力,参加导电时只能沿着共价键作依次递补式的运动。
自由电子——位于自由空间,带负电,参加导电时,在自由空间作自由飞翔式的运动,这种载流子称为自由电子。
本征半导体——不掺任何杂质的半导体,也就是指纯净的半导体,称为本征半导体。
杂质半导体——掺入杂质的半导体称为杂质半导体。
N型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量五价元素(如磷P),就形成含有大量电子的N型杂质半导体,又称电子型杂质半导体,简称N型半导体。
P型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量的三价元素(如硼B),就形成含大量空穴的P型杂质半导体,又称空穴型杂质半导体,简称P型半导体。
PN结——将一块P型半导体与一块N型半导体放在一起,通过一定的工艺将它们有机地结合起来,在其交界面上形成一个结,称为PN结。
1-3 选择填空(只填a、b…以下类同)(1)在PN结不加外部电压时,扩散电流漂移电流。
(a.大于,b.小于,c.等于)(2)当PN结外加正向电压时,扩散电流漂移电流。
(a1.大于,b1.小于,c1.等于)此时耗尽层。
(a2.变宽,b2.变窄,c2.不变)(3)当PN结外加反向电压时,扩散电流漂移电流。
半导体器件物理复习题完整版
Al l 半导体器件物理复习题一.平衡半导体:概念题:1.平衡半导体的特征(或称谓平衡半导体的定义)所谓平衡半导体或处于热平衡状态的半导体,是指无外界(如电压、电场、磁场或温度梯度等)作用影响的半导体。
在这种情况下,材料的所有特性均与时间和温度无关。
2.本征半导体:本征半导体是不含杂质和无晶格缺陷的纯净半导体。
3.受主(杂质)原子:形成P 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子(一般为元素周期表中的Ⅲ族元素)。
4.施主(杂质)原子:形成N 型半导体材料而掺入本征半导体中的杂质原子(一般为元素周期表中的Ⅴ族元素)。
5.杂质补偿半导体:半导体中同一区域既含受主杂质又含施主杂质的半导体。
6.兼并半导体:对N 型掺杂的半导体而言,电子浓度大于导带的有效状态密度,费米能级高于导带底();对P 型掺杂的半导体而言,空穴浓度大于价带的有0F c E E ->效状态密度。
费米能级低于价带顶()。
0F v E E -<7.有效状态密度:在价带能量范围()内,对价带量子态密度函数~v E -∞8.以导带底能量为参考,导带中的平衡电子浓度:c Ee an dAl i nod o其含义是:导带中的平衡电子浓度等于导带中的有效状态密度乘以能量为导带低能量时的玻尔兹曼分布函数。
9.以价带顶能量为参考,价带中的平衡空穴浓度:v E 其含义是:价带中的平衡空穴浓度等于价带中的有效状态密度乘以能量为价带顶能量时的玻尔兹曼分布函数。
10.11.12.13.14.本征费米能级:Fi E 是本征半导体的费米能级;本征半导体费米能级的位置位于禁带中央附近,15.本征载流子浓度:i n 本征半导体内导带中电子浓度等于价带中空穴浓度的浓度。
硅半导体,在00i n p n ==时,。
300T K =1031.510i n cm -=⨯16.杂质完全电离状态:当温度高于某个温度时,掺杂的所有施主杂质失去一个电子成为带正电的电离施主杂质;掺杂的所有受主杂质获得一个电子成为带负电的电离受主杂质,称谓杂质完全电离状态。
半导体材料的能带结构
半导体材料的能带结构半导体材料的能带结构:探索微观世界的奇妙之旅引言:在当代科技高速发展的背景下,半导体材料成为了现代电子器件的基础。
半导体材料中的能带结构是理解其物理特性的关键。
本文将深入探讨半导体材料的能带结构,带您进入微观世界的奇妙之旅。
一、能带结构的概念当我们将目光投向一个半导体晶体时,我们会发现它由许多原子组成的晶格构成。
而这些原子中的电子则处于不同的能级上。
当晶体被激发或加热时,电子将跃迁至不同的能级,这种能级之间的转变便形成了能带结构。
二、价带与导带:电子的行为取决于能带结构半导体材料中的能带结构分为价带和导带。
价带中的电子受束缚,行为相对受限。
而导带中的电子则具有相对自由的运动能力。
这种区别决定了半导体材料的导电性能。
三、能带间隙:半导体与绝缘体的界限半导体材料与绝缘体之间的主要区别在于能带间隙。
能带间隙指的是价带与导带之间的能量差异。
当能带间隙较小时,电子很容易通过外界的激励跃迁至导带中,形成导电性。
而当能带间隙较大时,电子很难克服这一差距,从而形成绝缘体的特性。
四、半导体材料类型的能带结构表现1. 本征半导体:本征半导体是指未掺杂的纯净半导体材料。
正如其名,本征半导体的能带结构类似于纯净的半导体材料,价带与导带之间的能隙相对较小。
2. N型半导体:N型半导体由P型掺杂材料中掺入杂质而形成,掺入的杂质通常是具有多余电子的元素。
由于杂质原子中的额外电子,N型半导体的导带中会出现额外的电子,提高了导电性。
3. P型半导体:P型半导体则相反,是由N型掺杂材料中掺入杂质而形成,这些杂质通常是具有少一个电子的元素。
由于杂质原子中的缺失电子,P型半导体的导带中会出现额外的空穴,影响了导电性。
五、半导体材料的应用半导体材料具有很多重要的应用领域。
首先,我们熟悉的晶体管就是基于半导体材料的产物。
通过控制半导体材料中的能带结构,晶体管可以实现电流的控制和放大。
另外,半导体材料还广泛应用于光电子学领域。
半导体的基本分类是什么(精)
半导体的基本分类是什么?
分析:半导体可以分为本征半导体和杂质半导体。
1.本征半导体
纯净晶体结构的半导体称为本征半导体。
常用的半导体材料是硅和锗,它们都是四价元
图1
共价键中的价电子由于热运动而获得一定的能量,其中少数能够摆脱共价键的束缚而成为自由电子,同时必然在共价键中留下空位,称为空穴。
在外电场作用下,一方面自由电子产生定向移动,形成电子电流;另一方面,价电子也按一定方向依次填补空穴,即空穴产生了定向移动,形成所谓空穴电流。
2.杂质半导体
(1) N型半导体
在本征半导体中,掺入微量5价元素,如磷、锑、砷等,则原来晶格中的某些硅(锗)原子被杂质原子代替。
由于5价杂质原子可提供自由电子,故称为施主杂质。
N型半导体中,自由电子称为多数载流子;空穴称为少数载流子。
(2) P型半导体
在本征半导体中,掺入微量3价元素,如硼、镓、铟等,则原来晶格中的某些硅(锗)原子被杂质原子代替。
P型半导体中,自由电子称为少数载流子;空穴称为多数载流子。
P型半导体与N型半导体虽然各自都有一种多数载流子,但对外仍呈现电中性,它们的导电特性主要由掺杂浓度决定。
这两种掺杂半导体是构成各种半导体器件的基础。
电子技术基础秦雯版课后答案
电子技术基础秦雯版课后答案
1、什么是本征激发,什么是复合,少数载流子和多数载流子是如何产生的。
答:由于光照、辐射、温度的影响而产生电子,空穴对的现象称为本征激发,同时,进行的价电子定向连续填补空穴的的现象称为复合。
掺入三价杂质元素后,由于空穴数大大增加而称为多子,自由电子就是少子,掺入五价元素后,由于自由电子数量大大增加而称为多子,空穴就是少子。
即多数载流子和少数载流子的概念是因掺杂而形成的。
2、半导体的导电机理和金属导体的导电机理有何区别。
答:金属导体中存在大量的自由电子载流子,因此金属导体导电时只有自由电子一种载流子,而半导体内部既有自由电子载流子又有空穴载流子,在外电场作用下,两种载流子总是同时参与导电,这一点是它与金属导体导电机理的区别。
3、什么是本征半导体,什么是N型半导体,什么是P型半导体。
答:原子排列得非常整齐、结构完全对称的晶体称为本征半导体。
本征半导体掺入五价元素后形成N型半导体,掺入三价元素后形成P 形半导体。
4、由于型半导体中多数载流子是电子,因此说这种半导体是带负电的。
这种说法正确吗,为什么。
答:这种说法不正确。
因为虽然N型半导体中有多子和少子之分,造成定城的离子带正电,但是整个晶体上的正、负电荷总数在掺杂过
程中并没有失去或增加,所以晶体不带电。
5、试述雪崩击穿和齐纳击穿的特点。
这两种击穿能否造成PN结的永久损。
答:电击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿,前者是一种碰撞的击穿,后者属于场效应的击,这两种电击穿一般可逆,不会造成PN结的永久损坏。
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习题1
1. 什么是本征半导体、P 型半导体和N 型半导体?他们在导电特性上有什么区别?
2. 何谓PN 结的正向偏置和反向偏置?何谓PN 结的单向导电性?
3. 二极管的正向特性有哪些特点?
4. 稳压二极管有何特点?
5.电路如图1所示,1K ΩR =,测得D 5V U =,试问二极管D 是否良好(设外电路无虚焊)?
VD
+
_
5V
+
_
I
D
U
图1
6.分析判断图2所示各电路中二极管是导通还是截止,并计算电压ab U 。
设图中的二极管都是理想的。
b
b
(a)
(b)
(c)
(d)
ab
图题2
7. 一个无标记的二极管,分别用a ,b 表示其两只管脚,利用万用表测量其电阻。
当红表笔接a 黑表笔接b 时,测得电阻值为700Ω。
当红表笔接b 黑表笔接a 时,
测得电阻值为100k Ω。
问哪一端是二极管阳极?
8. 图3所示电路中的二极管为理想的,试画出输出电压o u 的波形。
设
i 6s i n (V )u t ω=。
(a)
(b)
图3
9在图4中,i 15sin (V)u t ω=,所有稳压管均为特性相同的硅稳压管,且稳定电压U z =8V 。
试画出o1u 和o2u 的波形。
(a)
(b)
图4
10. 电路如图1所示,已知u i =5sin ωt (V),二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出u i 与u O 的波形,并标出幅值。
.
图5。