推荐-电子技术基础主编张龙兴 高教版课件：第一章第一

P型半导体和N型半导体 1．P型半导体 P型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入硼、
铝等3价元素。这类掺杂后导体的特点是：空穴 数量多，自由电子数量少，故又称为空穴半导体。
2．N型半导体 N型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入微 量磷、砷等5价元素，这类杂质半导体特点是： 自由电子数量多，空穴数量少，故又称为电子半 导体。
重点： 半导体、PN结的特性
难点： 半导体（本征半导体、电子半导体、
空穴半导体）、单向导电性
请同学们把头左侧过去，试 着说一下你都看到了什么？
半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电 压（电流）、温度和光照条件的不同而发 生很大变化，人们把这一类物质称为半导 体。
载流子：物体内运载电荷的粒子，决定于物 体的导电能力。
N型杂质半导体的特点：
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1、ห้องสมุดไป่ตู้本征激发不同，原子在提供
多余电子的同时并不产生空穴，
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而成为正离子被束缚在晶格结构
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中，不能自由移动，不起导电作用。
2、在室温下，多余电子全部被激发为自由电子，
故N型半导体中自由电子数目很高（浓度大）,主
要靠电子导电。称为电子半导体。
3、在N型半导体中同样也有本征激发产生的电子
注意：
在本征激发（或热激发）中，电子、空 穴成对产生 a: 空穴带正电量 b：空穴是半导体中所特有的带单位正 电荷的粒子，与电子电量相等，符号相 反 c：空穴是一种带电粒子。在外电场作用 下可在晶体内定向移动
实际上，制造半导体器件的材料并 不是本征半导体，而是人为地掺入 一定杂质成份的半导体
在本征半导体中掺入不同种类的杂 质可以改变半导体中两种载流子的 浓度。 根据掺入杂质的种类可分为： N型半导体 （掺入5价元素杂质） P型半导体 （掺入3价元素杂质）
电子技术基础
第一章 半导体器件的基础知识
第一节 半导体二极管
一、教学目标
知识目标 正确认识半导体，掌握PN结的形成原理； 能理解PN结的单向导电性；
能力目标 有一定分析比较能力； 学会类比、实践和归纳总结学习方法；
情感目标 在学习过程中，学会合作，形成竞争意识，养成严谨求实
的科学态度。
二、教学的重点、难点
课堂小结：
1、什么是半导体？ 2、半导体的分类？ 3、PN结的特性？
课堂小结：
1、什么是半导体布？ 置作业
2、半导体可分为几类？ 3、PN结1、的半特导性体？的概念
2、半导体的分类 3、漂移电流、扩散电流 4、PN结的的空间电荷区又被称为？ 5、反向击穿、热击穿、结电容
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如果反向电流未超过允许值，反向电压撤除后，PN 结仍能恢 复单向导电性。
热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使 PN 结烧坏， 称为热击穿。
结电容：PN 结存在着电容，该电容为 PN 结的结电容。
练习：
PN结加一定的_____电压时导通，加_____电压时 _____，这一导电特性称为PN结的_____特性。
结果：多子扩散运动 扩散电流
少子的漂移 漂移电流
热平衡（动态平衡）
PN结中总电流为零。空间电荷区宽度稳定形成PN结。
由于电子是带负电荷的，而空穴带正电 荷，所以N区电子比P区空穴结合 ，势 垒阻碍了扩散运动。故空间电荷区也称 为势垒区或阻挡层。
空间电荷区内只有不能移动的离子，是 载流子不能停留的区域或载流子耗尽的 区域，故又称耗尽层（depletion layer）
本征半导体:没有杂质、纯净的单晶体
半导体材料硅有四个价电子，通 过共价键结合起来，如图所示。 在常温下，大多数的价电子均被 束缚在原子周围，不易自由移动， 所以导电能力也较弱。
半导体受热或用光进行照射时，部分价电子获得足够的能 量，得以挣脱共价键的束缚而成为自由电子和空穴， 这就是 半导体具有热敏性和光敏性的原因。也称为本征激发（或热激 发）
空穴对，但数量很小，自由电子浓度远大于空穴
浓度自由电子载流子：带单位负电荷空穴载流子：
带单位正电荷
思考：
半导体中有两种载流子：电子或空穴，我 们N型半导体中注入P型半导体，这两种载 流子的定向运动会不会引起导电电流？
1、由于电场而引起的定向运动――漂移运 动。（漂移电流）
2、由于载流子的浓度梯度而引起的定向运 动――扩散运动（扩散电流）
（1）正向导通：电源正极接 P 型半导体，负极接 N 型半导体， 电流大。（灯亮） （2）反向截止：电源正极接 N 型半导体，负极接 P 型半导体， 电流小。 （灯不亮） 结论：PN 结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称 为 PN 结的单向导电性。
反向击穿：PN 结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向 电流急剧增大，称为 PN 结的反向击穿。