基本半导体分立器件讲解
1基本半导体分立器件
IZ < IZmax ,PZM=UZ IZMAX
UZ
IZ UZ
iZ /mA
O IZminuZ/V IZ IZmax
40
1.3.1 稳压二极管
2、稳压管的主要参数
(4)动态电阻 rz
rZ
U Z I Z
动态电阻是反映稳压二极管
1、伏安特性曲线
正向电流 40
1A、、正U向F较特小性时—，加I正F较向小偏压U3F0 速B增、加U击F，大穿并于电按死压指U区B数R电规压律时上，升IF2。迅0 U反R/向如二VC电图极、压中管当A两二段端极所电管示压电几流乎I变S 不化变很，大1硅时0 ，0
I2F、A/m、反A反向锗向特管电性流—I—硅R是加管少反子向漂偏移压运UR动引
5
半导体材料制作电子器件的原因?
不是因为它的导电能力介于导体和绝缘体之间，
而是在于半导体材料具有热敏性、光敏性和掺 杂性。
6
半导体材料制作电子器件的原因?
1、热敏性：是半导体的导电能力随着温度的升高而迅速增加，
例如纯净锗从20℃升高到30℃时，电阻率下降为原来的 1/2；
2、光敏性：半导体的导电能力随光照的变化有显著改变的特
移过来填补个空位 。硼原子接受一个电子，成为带负电的离 子，称受主杂质；在相邻硅共价键中产生一个带正电的空穴
C、P型半导体中：空穴是多子；电子是少子 I=IP+IN≈IP
D、整块的半导体仍为中性
硅原子
多数载流子 +4
+4
硼原子
P型+半4 导体简+化3模型
+4 少数电载子流是子少子
半导体分立器件
半导体分立器件半导体分立器件是一类在电子电路中起关键作用的器件，它们具有独立的结构和功能，主要包括二极管、晶体管和场效应管等。
这些器件以半导体材料为基础，通过控制电流和电压的流动，实现电路的放大、开关和整流等功能。
本文将对半导体分立器件的原理和应用进行介绍。
首先，我们来了解一下半导体分立器件的基本原理。
在半导体材料中，通过控制材料的掺杂浓度和结构，可以调整其电导率。
二极管是最基本的半导体器件之一，它由正向偏置和反向偏置两种电压工作状态。
在正向偏置状态下，由于P型半导体的空穴和N型半导体的电子迁移，形成电流流动，实现电压降和信号整流。
而在反向偏置状态下，两种半导体间形成的带隙堵塞了电流流动，起到了阻止电流的作用。
晶体管是一种通过控制电流和电压的放大作用，实现信号放大的关键器件。
它由由P型半导体、N型半导体和掺杂荷载剂组成。
晶体管具有三个不同的端口：发射极（E）, 基极（B）和集电极（C）。
当以正向偏置方式工作时，基极电流控制集电极电流的放大。
晶体管在放大电路中起着很重要的作用，如放大音频信号和射频信号等。
场效应管是一种利用电场调控电流和电压，实现信号放大和开关控制的器件。
它主要由栅极、漏极和源极组成。
当栅极施加正向电压时，形成电场，调控漏极和源极之间电流的流动，实现信号放大。
而当栅极施加负向电压时，电场被消除，电流被阻断，实现信号开关。
半导体分立器件具有诸多优势，使得它们在电子电路中得到广泛应用。
首先，它们具有小型化、轻便、低功耗的特点，便于集成电路的制造和使用。
其次，半导体分立器件的可靠性和稳定性较高，具有长期稳定的性能。
此外，半导体分立器件的响应速度较快，功率损耗较小，适用于高频和高速应用场景。
半导体分立器件在许多领域中起到至关重要的作用。
首先，在通信和网络领域中，半导体分立器件被广泛应用于无线通信设备、卫星通信和光纤通信等系统中，实现信号处理和数据传输。
此外，它们还被应用于电源管理、传感器、医疗设备、汽车电子和家用电器等领域中。
安世半导体碳化硅分立器件介绍及高效应用
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分立器件基本知识简介和行业分析
瞬态二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器 件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将 其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定 值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
半导体分立器件
半导体分立器件半导体分立器件是现代电子技术中不可或缺的组成部分。
作为半导体器件的一类，它们通过对电子的控制和调节，实现了现代电子设备的功能。
本文将从半导体分立器件的定义、原理、种类和应用等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下半导体分立器件的定义。
半导体分立器件是指在半导体材料上加工制造的，具有单一电子功能的器件。
和集成电路不同，分立器件是独立制造的，可以单独使用，也可以组成各种电路。
分立器件的制造工艺相对简单，成本也较低，因此在各种电子设备中得到广泛应用。
半导体分立器件的工作原理基于半导体材料中载流子的运动规律。
半导体材料中的电子和空穴是载流子，它们在外加电场的作用下发生运动。
利用半导体材料的P型和N型区域之间的结合面特性，可以使得载流子只能单向流动，从而实现器件的电流控制。
半导体分立器件根据其不同的工作特性和应用需求，可以分为多种不同的类型。
其中，最常见的有二极管、晶体管、场效应管和双极型晶体管等。
首先，二极管是一种最简单的半导体分立器件。
其结构由P型和N型半导体材料组成。
当二极管处于正向偏置时，电流可以流过二极管；而当二极管处于反向偏置时，电流则被阻挡。
二极管具有整流功能，在电子设备中广泛应用于电源、放大电路和信号检测电路等。
其次，晶体管是一种具有放大功能的半导体分立器件。
它由三个或更多的半导体材料组成。
晶体管的工作原理是基于控制电流，从而实现信号放大。
晶体管广泛应用于各种放大电路、开关电路和振荡电路等电子设备中。
另外，场效应管是一种基于电场控制电流的半导体分立器件。
场效应管分为MOSFET （金属-氧化物-半导体场效应晶体管）和JFET（结型场效应晶体管）两种类型。
场效应管具有低输入电流和高输入阻抗的特点，广泛应用于信号放大电路、振荡电路和开关电路中。
最后，双极型晶体管是一种具有放大和开关功能的半导体分立器件。
它由P型和N型材料制成，具有两个PN结。
双极型晶体管常用作信号放大器、开关器和振荡器等电子设备中的关键元件。
半导体分立器件
半导体分立器件半导体分立器件是现代电子工业中非常重要的一类元器件。
它们广泛应用于各种电子设备和系统中，包括通信设备、计算机、家用电器、汽车等。
本文将详细介绍半导体分立器件的概念、分类、特性以及应用领域。
半导体分立器件是指以半导体材料为基础，通过物理或化学的方法制造出来的电子器件。
与集成电路不同，分立器件是单个器件，具有独立的电气性能和功能。
半导体分立器件广泛应用于各种电子电路中，可以实现信号放大、开关控制、信号调整等功能。
半导体分立器件可以根据其功能和结构进行分类。
主要的分类包括二极管、三极管、场效应管、光电器件等。
二极管是最简单的一种分立器件，它具有只允许电流在一个方向上通过的特性。
三极管是一种三端器件，可以实现电流放大和开关控制功能。
场效应管是一种控制输出电流的器件，其输入电阻很高，可以应用在信号放大和开关控制电路中。
光电器件可以将光信号转换为电信号，广泛应用于光通信和光电传感器等领域。
半导体分立器件具有多种特性，这些特性决定了它们在电子电路中的应用。
首先，半导体分立器件具有高速开关特性，可以快速响应输入信号并控制输出信号。
其次，它们具有高电压和高电流承载能力，可以满足不同应用场景下的需求。
第三，半导体分立器件具有低功耗和高效传输特性，可以提高电子设备的性能和效率。
此外，它们还具有稳定性好、体积小、可靠性高等优点。
半导体分立器件在各个领域都有广泛的应用。
在通信设备领域，分立器件可以实现信号放大、开关控制、滤波器等功能，用于信号的传输和处理。
在计算机领域，分立器件用于逻辑电路和存储电路中，实现数据的处理和存储。
在家用电器领域，分立器件可以应用于电源控制、电机驱动、温度控制等方面。
在汽车电子领域，分立器件可以应用于发动机控制、车载电源、车载通信等系统。
总之，半导体分立器件是现代电子工业不可或缺的一部分。
它们在各个领域中扮演着重要的角色，实现了电子设备和系统的功能和性能。
随着科技的不断进步和创新，半导体分立器件将会继续发展和应用，为人类创造更多的福利和便利。
半导体分立器件
半导体分立器件半导体分立器件是现代电子工业中不可或缺的重要组成部分。
它们在各个领域的电子设备中发挥着关键作用，例如通信、计算机、医疗器械、航空航天等。
本文将重点介绍半导体分立器件的定义、种类、应用领域和未来发展趋势。
首先，我们来了解一下什么是半导体分立器件。
半导体分立器件是指由单个半导体晶体制成的电子器件，它们能够在电路中完成信号的放大、开关、限幅、整流等功能。
根据功能不同，半导体分立器件可以分为三大类，分别是二极管、场效应晶体管和双极晶体管。
二极管是最简单的半导体分立器件之一，它由P型和N型半导体材料组成。
当施加正向偏置电压时，二极管将导通电流；而当施加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，不导电。
二极管常用于整流、限幅和检波等电路中。
场效应晶体管是一种带有控制端的三极半导体器件。
它由源极、栅极和漏极组成。
通过控制栅极电压，可以调节源极与漏极之间的电流。
场效应晶体管在电子设备中经常用于信号放大、开关和调节等功能。
双极晶体管也是常见的半导体分立器件，由两个PN结组成。
双极晶体管的基极、发射极和集电极分别对应场效应晶体管的栅极、源极和漏极。
双极晶体管常用于信号放大、稳压和开关等电路中。
半导体分立器件在各个行业中都有着广泛的应用。
在通信领域，它们用于光通信、射频系统和调制解调器等设备中。
在计算机领域，半导体分立器件是CPU、内存、硬盘等基础组件的重要部分。
在医疗器械中，半导体分立器件用于生命监测、医学成像和治疗设备等。
在航空航天领域，半导体分立器件被广泛应用于导航、通信和传感器等系统中。
随着科技的不断进步，半导体分立器件也在不断发展。
未来，我们可以预见以下几个发展趋势。
首先，器件尺寸将进一步缩小，以实现更高的集成度和更小的体积。
其次，功耗将继续降低，以提高能源效率和延长电池寿命。
同时，半导体分立器件的工作频率也将得到提高，以满足日益增长的数据处理需求。
此外，半导体分立器件的性能也将得到进一步提升。
更好的导电性能、更高的可靠性和更低的噪声水平将成为未来的发展方向。
半导体分立器件 主要参数
半导体分立器件主要参数
半导体分立器件是一种在电路中独立使用的电子器件，主要包括二极管、晶体管、场效应管（FET）、双极性晶体管（BJT）、光电二极管等。
这些器件有许多主要参数，下面我将从多个角度来详细介绍这些参数。
1. 电压参数，包括正向导通压降、反向击穿电压等。
正向导通压降是指在正向工作状态下，器件导通时的电压降，反向击穿电压则是指在反向工作状态下，器件发生击穿时的电压值。
2. 电流参数，包括最大正向电流、最大反向电流等。
最大正向电流是指器件在正向工作状态下能够承受的最大电流值，最大反向电流是指在反向工作状态下器件能够承受的最大电流值。
3. 频率参数，包括最高工作频率等。
最高工作频率是指器件能够正常工作的最高频率，这对于高频电路设计非常重要。
4. 功率参数，包括最大耗散功率、最大耐压等。
最大耗散功率是指器件能够承受的最大功率，最大耐压是指器件能够承受的最大电压。
5. 噪声参数，包括噪声系数、噪声指数等。
噪声参数对于一些对信号质量要求较高的应用非常重要。
6. 温度参数，包括工作温度范围、温度特性等。
工作温度范围是指器件能够正常工作的温度范围，温度特性则是指器件在不同温度下的性能变化情况。
以上是半导体分立器件的一些主要参数，这些参数对于选择合适的器件、设计电路以及保证电路稳定可靠都非常重要。
希望以上回答能够满足你的要求。
半导体分立元件--二极管
半导体分立元件半导体二极管半导体二极管是用半导体材料（主要是硅或锗的单晶）而制成，故又称为晶体二极管（俗称二极管）。
二极管的主要电性能是“单向导电性”，是一种有极性的二端元件（一种典型的非线性元件）。
二极管在电路中主要用作整流、限幅箱位、检波等，在数字电路中用作开关器件。
基本知识1、二极管。
自然界的物质按其导电能力的大小分为导体、半导体、绝缘体。
导体具有良好的导电性能，其电阻率一般小于10-6Ω·m，如铜和银；绝缘体导电能力很差或不导电，其电阻率往往在108Ω·m以上，如橡胶、陶瓷等；而半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间，如纯净的硅在常温下的电阻率为2×103Ω·m。
半导体材料（如硅和锗）都是4价元素，其最外层的4个价电子与其相邻的原子核组成“共介键”结构，所以在温度极低时（如绝对零度时）半导体不导电，在常温下，纯净的半导体的导电能力也很弱。
2、半导体的主要特点。
半导体与导体和绝缘体相比有两个显著特点：一是其“热敏性”与“光敏性”。
例如当环境温度每升高8℃时，纯净硅的电阻率会降低一半左右（即导电能力提高一倍），且光线的照射也会明显地影响半导体的导电性能，人们利用半导体的这一性能，就可以制成各种热敏元件（如热敏电阻）、光敏元件（如光敏电阻、光电管）等；其二是半导体的“掺杂性”。
指在纯净的半导体内掺入微量的杂质，半导体的导电能力就急剧增强。
例如在单晶硅中掺入百分之一的某种杂质，其导电能力将增加一百万倍。
人们正是利用半导体的这一独特性质。
做成“杂质半导体”，从而制造出各种不同性质、不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管、场效应管和集成电路等。
3、杂质半导体。
（1）N型半导体（电子型半导体）。
在纯净的半导体中掺入5价元素就得到N型半导体。
5价杂质其最外层的5个价电子除与半导体组成共价键外就多余一个电子（自由电子）。
所以N型半导体中自由电子为“多子”，空穴为“少子”。
半导体常见分立TR器件介绍
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二极管介绍： (1)常见分类和系列 (2)主要参数 (3) 举例
16
什么是二极管Diode？
二极管符号
将PN结用外壳封装起来，并加上 电极引导就构成了半导体二极管。
平面型结构
二极管常见分类和系列（按功能）：
(1)开关二极管Switching Diode，1N4148 1N5391‐1N5408 (2)稳压二极管Zener Diode(齐纳二极管)，1N4728‐1N4752 1N746A‐1N759A (3)肖特基二极管Schottky Diode， MBR3(4\5\6)00100CT MBR3(4\5\6)0050CT (4)整流二极管Rectifier Diode， 1N4002 1N5400 (5)检波二极管Detection Diode，2AP9 1N60 1N34 (5)发光二极管Light Emitting Diode(LED)(JCET不生产)
晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，称 为晶格。
相邻的两个原子的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，这样的组合成为共价 键结构。
半导体分立器件种类
半导体分立器件种类
半导体分立器件是指由单个晶体管、二极管、场效应管等单元组成的离散的电子器件。
根据器件的结构、功能和工作原理，常见的半导体分立器件包括：
1. 晶体管：晶体管是一种用于放大和开关电流的器件，可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两种。
2. 二极管：二极管是一种由两个半导体材料组成的器件，具有单向导电性，可用于整流、变换和检测等电路中。
3. 稳压二极管：稳压二极管是一种特殊的二极管，具有较稳定的反向击穿电压，可用于稳压电源。
4. 可控硅：可控硅是一种电子开关，可以通过控制极耦合电流实现开关的控制。
5. 三极管：三极管是一种由三个半导体材料组成的器件，常用于放大和开关电路中。
6. 光电耦合器：光电耦合器是一种将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号的器件，常用于隔离和传输信号。
7. 快恢复二极管：快恢复二极管是一种具有快速恢复速度的二极管，可用于高频电路和开关电源中。
8. 二极管势垒电容：二极管势垒电容是一种具有较小容值的二极管，可用于高频电路中的耦合、滤波和调谐等。
以上是常见的半导体分立器件种类，它们在电子领域有着广泛的应用。
半导体器件分立器件--场效应晶体管
半导体器件分立器件–场效应晶体管引言场效应晶体管（Field-Effect Transistor，FET）是一种关键的半导体分立器件，广泛应用于电子电路中。
它具有速度快、功耗低、噪声小等优势，被广泛应用于放大、开关、调节等电路中。
本文将介绍场效应晶体管的基本原理、构造和工作方式，并分析其在电子电路中的应用。
基本原理场效应晶体管是一种三极管，由源极、漏极和栅极构成。
与双极晶体管相比，它不是通过控制一个载流子流向来控制电流，而是通过改变场效应晶体管中的电场来控制载流子的流动。
当在栅极与源极之间施加一个电压，形成栅源电压（VGS）时，栅极下形成一个电场。
这个电场控制了沟道中形成的载流子，从而控制了源极到漏极之间的电流流动。
栅源电压可以正向或反向偏置，栅源电流一般非常小，可以忽略不计。
根据栅源电压的不同，场效应晶体管可以分为三种类型： - N沟道型（N-Channel）FET：当栅源电压为正时，沟道中的电子受到栅源电压的吸引，形成导电通道。
- P沟道型（P-Channel）FET：当栅源电压为负时，沟道中的电洞受到栅源电压的吸引，形成导电通道。
- 绝缘栅型（I-Channel）FET：当栅源电压为零时，晶体管处于阻断状态。
结构与工作方式场效应晶体管通常采用硅材料制造，其结构主要包括源极、漏极、栅极和沟道。
源极和漏极是两个接触电极，被用于连接外部电路。
栅极位于源极和漏极之间，用于控制电流流动。
沟道将源极和漏极连接起来，负责载流子流动。
在工作时，源极和漏极之间施加一个正向偏置电压（VDS）。
栅极与源极之间施加一个电压（VGS），通常为正向或负向偏置。
当VGS为正时，N沟道型场效应晶体管中，栅源电压吸引电子，使其通过沟道流向漏极；在P沟道型场效应晶体管中，栅源电压吸引电洞，使其通过沟道流向漏极。
当VGS为负时，晶体管会进入截止状态。
应用场效应晶体管广泛应用于电子电路中，包括放大电路、开关电路、调整电路等。
以下是场效应晶体管在不同应用中的作用：放大电路场效应晶体管可以用作信号放大的关键元件。
分立元件手册讲解
符号 2—第二部分第三部分第四部分 :用汉语拼音字母表示器件 用汉语拼音字母表示器件类型 用数字表 材料与极性示器件序 符号 意义符号 意义 号rA - N 型：锗材料 P 普通管V 微波管BP 型：锗材料 W 稳压管C 参量管CN 型：硅材料Z 整流管L 整流堆DP 型：硅材料S 隧道管N 阻尼管U 光电管K 开头管X低频小功率管 APNP 型:锗材料(fa<3MHZ?c<1W )G高频小功率管BNPN 型:锗材料(fc <3MHzPc <1W)D 低频大功率管 CPNP 型:硅材料(f D <3MHZ?c >1W )A 高频大功率管 D NPN 型:硅材料(fa>3MH^PO1W)T 半导体闸流管 E化合物材料Y 体效应管B 雪崩管J 阶跃恢复管CS 场效应管BT 特殊器件FH 复合管PIN PIN 型管JG激光器件PNP型，锗材料附录A :国内外半导体器件命名方法1.中国半导体器件命名法 按照国家标准 GB-249-74规定的命名方法如表 A-1。
表A-1 国产晶体管型号组成部分的符号及其意义示例1:锗PNP 型高频小功率三极管3 A G 11 C三极管高频小功率2. 日本半导体器件命名法日本晶体管型号均按日本工业标准 JIS — C — 7012规定的日本半导体分立器件型号命名方法命名。
日本半导体分立器件型号由五个基本部分组成，这五个基本部分的符号及其意义如表 A-2所示。
日本半导体分立器件的型号，除上述5个基本部分外，有时还附加有后缀字母及符号，以便进一步说明该器件的特点。
这些字母、符号和它们所代表的意义， 往往是各公司自己规定的。
后缀的第一个字母，一般是说明器件特定用途的。
常见的有以下几种：三极管用字母表示 器件规格号第一部分 用数字表示器件 的电极数目 意义 二极管规格号序号M:表示该器件符合日本防卫厅海上自卫参谋部的有关标准。
N :表示该器件符合日本广播协会（NHK ）的有关标准。
半导体分立器件封装命名规则_解释说明以及概述
半导体分立器件封装命名规则解释说明以及概述1. 引言1.1 概述半导体分立器件封装是指对单个的半导体器件进行封装，以便在电路中使用。
而半导体分立器件封装命名规则则是用于标识和描述这些封装形式的一种规范。
随着电子行业的发展和技术的进步，半导体分立器件封装命名规则成为了确保产品质量、标准化生产和交流合作的重要工具。
1.2 文章结构本文将详细解释和说明半导体分立器件封装命名规则，旨在帮助读者更好地理解和掌握这一方面的知识。
文章首先会介绍什么是半导体分立器件封装命名规则，并阐述其目的和重要性。
接着，我们将列举常见的半导体分立器件封装命名规则示例，从实际案例中深入探讨这些规则的应用。
然后，本文还将概述国际标准与行业标准的区别，并提供国内外常用的半导体分立器件封装命名规则总览。
最后，我们将讨论这一领域的发展趋势和未来发展方向。
1.3 目的本文的目的是全面介绍半导体分立器件封装命名规则，解释其含义和重要性，并为读者提供一个清晰的概述。
通过深入研究和讨论，我们希望能够加深人们对半导体分立器件封装命名规则的理解，同时引起相关行业和领域内人士对这一问题的关注。
最后，我们也将提出进一步研究和应用推广建议，以促进半导体分立器件封装命名规则标准化、统一化发展。
2. 半导体分立器件封装命名规则解释说明2.1 什么是半导体分立器件封装命名规则半导体分立器件封装命名规则指的是定义半导体器件外部封装形式和结构的规则和标准。
由于不同类型的半导体器件在表面封装形式上有所差异，因此需要一套统一的命名规则来对这些器件进行分类和标识。
2.2 命名规则的目的和重要性半导体分立器件封装命名规则的主要目的在于方便工程师、制造商和用户理解各种类型的半导体器件，并选择适合自己需求的器件。
通过使用统一的命名规则，可以确保行业内人员能够准确地对不同型号和尺寸的器件进行描述、比较和选择。
此外，命名规则还有助于提高工作效率，降低误操作风险。
当有大量不同型号或者品牌的半导体器件需要被组装或替换时，使用统一的命名规则可以使得相关工作更加简便明了。
半导体分立器件研究报告
半导体分立器件研究报告随着电子技术的不断发展，半导体器件已经成为电子行业中最重要的组成部分之一。
其中，半导体分立器件是应用最广泛的一类器件之一。
本文将针对半导体分立器件进行深入研究，分析其结构、工作原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、半导体分立器件的概念和分类半导体分立器件是指由单个半导体器件组成的电路元件。
与集成电路不同，它们是独立的、单个的器件，可以在电路中独立使用。
半导体分立器件广泛应用于各种电子设备中，例如电源、放大器、开关、保护电路等。
根据其结构和工作原理的不同，半导体分立器件可以分为多种类型，包括二极管、三极管、场效应管、晶体管、光电器件等。
其中，二极管是最简单的半导体分立器件，它由两个区域组成，即p区和n 区。
当正向偏置时，电子从n区向p区移动，产生电流；反向偏置时，电子无法通过二极管，电流为零。
三极管则是一种三端器件，由发射极、基极和集电极组成。
当基极电压变化时，可以控制从发射极到集电极的电流。
场效应管是一种控制电流的器件，其基本结构包括源极、漏极和栅极。
当栅极电压变化时，可以控制从源极到漏极的电流。
晶体管是一种控制信号放大的器件，其基本结构包括发射极、基极和集电极。
当基极电流变化时，可以控制从发射极到集电极的电流。
光电器件则是利用光电效应来控制电流或电压的器件。
二、半导体分立器件的工作原理半导体分立器件的工作原理基于半导体材料的特性，即在不同的电场和电压下，半导体材料的电子和空穴浓度会发生变化，从而形成电流。
例如，在二极管中，当正向偏置时，p区的空穴向n区移动，n区的电子向p区移动，形成电流；反向偏置时，由于p区和n区之间的势垒，电子无法通过，电流为零。
在三极管中，当基极电压变化时，会影响发射极和集电极之间的电流，从而控制电路的输出。
在场效应管中，栅极电压变化会影响源极和漏极之间的电流，从而控制电路的输出。
晶体管的工作原理类似于三极管，不同之处在于它可以放大信号。
光电器件则是利用光电效应来控制电路的输出，例如光电二极管可以将光信号转换为电信号。
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第1章 基本半导体分立器件
图1.1.3 本征激发产生自由电子—空穴对
第1章 基本半导体分立器件
自由电子和空穴在热运动中又可能重新相遇结合
而消失， 叫做复合。 本征激发和复合总是同时存在、
同时进行的， 这是半导体内部进行的一对矛盾运动。
在温度一定的情况下， 穴对数目正好等 于复合消失的数目， 这样在整块半导体内， 自由电子
第1章 基本半导体分立器件
1． 本征激发与复合
在绝对零度（－273 ℃）时， 半导体中的价电 子不能脱离共价键的束缚， 所以在半导体中没有自由 电子， 半导体呈现不能导电的绝缘体特性。
当温度逐渐升高或在一定强度的光照下， 本征硅 或锗中的一些价电子从热运动中获得了足够的能量， 挣脱共价键的束缚而成为带单位负电荷的自由电子。 同时， 在原来的共价键位置上留下一个相当于带有单 位正电荷电量的空位， 称之为空穴， 也叫空位。 这 种现象， 叫做本征激发。 在本征激发中， 带一个单 位负电荷的自由电子和带一个单位正电荷的空穴总是 成对出现的， 所以称之为自由电子—空穴对， 如图 1.1.3所示。
第1章 基本半导体分立器件
图1.1.1 硅和锗的原子结构简化模型
第1章 基本半导体分立器件
在实际应用中， 必须将半导体提炼成单晶体—— 使它的原子排列由杂乱无章的状态变成有一定规律、 整齐地排列的晶体结构， 如图1.1.2所示， 称为单晶。 硅和锗等半导体都是晶体， 所以半导体管又称晶体管。 通常把纯净的不含任何杂质的半导体称为本征半导体。
和空穴的数目保持一定。 一般在室温时， 纯硅中的自
由电子浓度n和空穴浓度p为
ni=n=p≈1.5×1010 (个/cm3)
（1-1）
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对于纯锗来说， 这个数据约为2.5×1013个/cm3， 而金属导体中的自由电子浓度约为1022个/cm3。 从数字 上可以看出， 本征半导体的导电能力是很差的。 温度 越高， 本征激发越激烈， 产生的自由电子—空穴对越 多， 当半导体重新达到动态平衡时的自由电子或空穴 的浓度就越高， 导电能力就越强。 这实际上就是半导 体材料具有热敏性和光敏性的本质原因。
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第1章 半导体二极管
1.1 半导体的基本知识与PN结 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管
第1章 基本半导体分立器件
1.1 半导体的基本知识与PN结
1.1.1 半导体的基本特性 在自然界中存在着许多不同的物质， 根据其导电性
能的不同大体可分为导体、 绝缘体和半导体三大类。 通常将很容易导电、 电阻率小于10-4Ω·cm的物质， 称 为导体， 例如铜、 铝、 银等金属材料； 将很难导电、 电阻率大于1010Ω·cm的物质， 称为绝缘体， 例如塑料、 橡胶、 陶瓷等材料； 将导电能力介于导体和绝缘体之 间、 电阻率在10-3～109Ω·cm范围内的物质， 称为半导 体。 常用的半导体材料是硅（Si）和锗（Ge）。
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1.1.2 本征半导体 在近代电子学中， 最常用的半导体材料就是硅和
锗， 下面以它们为例， 介绍半导体的一些基本知识。 一切物质都是由原子构成的， 而每个原子都由带
正电的原子核和带负电的电子构成。 由于内层电子受 原子核的束缚较大， 很难活动， 因此物质的特性主要 由受原子核的束缚力较小的最外层电子， 也就是价电 子来决定。 硅原子和锗原子的电子数分别为14和32， 所以它们最外层的电子都是四个， 是四价元素。 其原 子结构可以表示成如图1.1.1所示的简化模型。
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2． 自由电子运动与空穴运动 经过分析， 我们知道在本征半导体中， 每本征激 发出一个自由电子， 就会留下一个空穴， 这时本来不 带电的原子， 就相当于带正电的正离子， 或者说留下 的这个空穴相当于带一个单位的正电荷。 在热能或外 加电场的作用下， 邻近原子带负电的价电子很容易跳 过来填补这个空位， 这相当于此处的空穴消失了， 但 却转移到相邻的那个原子处去了， 如图1.1.4所示， 价 电子由B到A的运动， 就相当于空穴从A移动到B。
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图1.1.2 本征硅（或锗）的晶体结构 （a） 结构图； （b） 平面示意图与共价键
第1章 基本半导体分立器件
从图1.1.2（b）的平面示意图可以看出， 硅和锗 原子组成单晶的组合方式是共价键结构。 每个价电子 都要受到相邻的两个原子核的束缚， 每个原子的最外 层就有了八个价电子而形成了较稳定的共价键结构。 所以， 半导体的价电子既不像导体的价电子那样容易 挣脱成为自由电子， 也不像在绝缘体中被束缚的那样 紧。 由于导电能力的强弱， 在微观上看就是单位体 积中能自由移动的带电粒子数目的多少， 因此， 半 导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
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3. 杂敏性 所谓杂敏性就是半导体的导电能力因掺入适量杂 质而发生很大的变化。 在半导体硅中， 只要掺入亿分 之一的硼， 电阻率就会下降到原来的几万分之一。 所 以， 利用这一特性， 可以制造出不同性能、 不同用途 的半导体器件， 而金属导体即使掺入千分之一的杂质， 对其电阻率也几乎没有什么影响。 半导体之所以具有上述特性， 根本原因在于其特 殊的原子结构和导电机理。
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1. 热敏性 所谓热敏性就是半导体的导电能力随着温度的升 高而迅速增加。 半导体的电阻率对温度的变化十分敏 感。 例如纯净的锗从20 ℃升高到30 ℃时， 它的电 阻率几乎减小为原来的1/2。 2. 光敏性 半导体的导电能力随光照的变化有显著改变的特 性叫做光敏性。 一种硫化镉薄膜， 在暗处其电阻为几 十兆欧姆， 受光照后， 电阻可以下降到几十千欧姆， 只有原来的1%。 自动控制中用的光电二极管和光敏电 阻， 就是利用光敏特性制成的。 而金属导体在阳光下 或在暗处， 其电阻率一般没有什么变化。
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图1.1.4 空穴运动