1.1-1概述及半导体材料基础知识同步练
1.1-1.3半导体材料解析
铜（Cu）
金（Au） 银（Ag）
金刚石结构
由两个面心立方结构 沿空间对角线错开四 分之一的空间对角线 长度相互嵌套而成。
硅（Si） 锗（Ge）
大量的硅（Si）、锗 （Ge）原子靠共价键 结合组合成晶体，每 个原子周围都有四个 最邻近的原子，组成 正四面体结构， 。这 四个原子分别处在正 四面体的四个顶角上， 任一顶角上的原子各 贡献一个价电子和中 心原子的四个价电子 分别组成电子对，作 为两个原子所共有的 价电子对。
闪锌矿结构
砷化镓（GaAs）
磷化镓(GaP) 硫化锌(ZnS)
硫化镉(CdS)
例1-2
硅（Si）在300K时的晶格常数为5.43Å。请计算出每立方厘米体 积中硅原子数及常温下的硅原子密度。（硅的摩尔质量为 28.09g/mol）
解
晶体的各向异性
沿晶格的不同方向，原子排列的周期 性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在 不同方向的物理特性也不同 。
光照与半导体
光照对半导体材料的导电能力也有很大的影响。 例如，硫化镉（CdS）薄膜的暗电阻为几十兆欧， 然而受光照后，电阻降为几十千欧，阻值在受光照以 后改变了几百倍。 光敏电阻 成为自动化控制中的一个重要元件。
其他因素与半导体
除温度、杂质、光照外，电场、磁场及其他 外界因素（如外应力）的作用也会影响半导体材 料的导电能力。
1.1.3 半导体的晶体结构
晶体结构是指原子在三维空间中周期性排列着的单晶体。 晶胞：单晶体结构可以用任意一个最基本的单元所代表， 称这个最基本的单元叫晶胞。 晶格：单晶体是由晶胞在三维空间周期性重复排列而成， 整个晶体就像网格一样，称为晶格。 格点与点阵，组成晶体的原子重心所在的位置称为格点， 格点的总体称点阵。
电子练习册
模拟部分第一章半导体器件的基础知识第一节半导体二极(A)基础题一、填空题1、按导电能力的不同，物体可分为、和三大类。
2、常用的半导体材料是和，它们都是价元素。
3、半导体中导电的不仅有，还有，其中带正电荷，带负电荷，它们统称。
4、半导体按导电类型分为型半导体和型半导体。
5、PN结正偏时，P区接电源的极，N区接电源的极；PN结反偏时，则相反。
6、PN具有性能，即加正向电压时PN结，加反向电压时PN 。
7、二极管的核心是一个，P区的引出端叫极或极，N区的引出端叫极或极。
8、按制造工艺的不同，二极管可分为型、型和型三种。
9、2CZ是材料的二极管，2AK是材料的_________二极管，2AP 是_____________材料的____________二极管，2CW是__________材料的_________二极管。
10、硅二极管的死区电压为__________V，正向导通电压为__________V；锗二极管的死区电压为_________V，正向导通电压为_________V。
二、判断题（对的打“√”，错的打“╳”）1、只有单晶硅或锗才能制作半导体器件。
（）2、在硅或锗中掺入五价元素形成P型半导体。
（）3、在硅或锗中掺入三元素形成N半导体。
（）4、PN结正偏时导通，反偏时截止。
（）5、PN结反偏时，完全没有反向电流。
（）6、晶体二极管是线性元件。
（）７、晶体二极管具有单向导电性。
（）８、在整流电路中，一般采用点接触型晶体二极管。
（）９、晶体二极管加反向电压时一定截止。
（）１０、晶体二极管加正向电压时一定导通。
（）三、选择题１、Ｐ型半导体中，下面说法正确的是（）Ａ、带正电的半导体Ｂ、带负电的半导体Ｃ、纯净半导体Ｄ、杂质半导体２、有关Ｎ型半导体载流子的说法，正确的是（）Ａ、以电子为多数载流子Ｂ、以空穴为多数载流子Ｃ、只有电子没有空穴Ｄ、只有空穴没有电子３、面接触型晶体二极管比较适用于（）Ａ、小信号检波Ｂ、大功率整流Ｃ、开关电路Ｄ、高频电路４、当在硅晶体二极管两端加上０.４v的正向电压时，该晶体二极管相当于（）Ａ、很小的电阻Ｂ、很大的电阻Ｃ、短路５、用万用表欧姆档测量小功率晶体二极管性能好坏时，应把欧姆档拨到（）Ａ、Ｒ×１００Ω档或Ｒ×１ＫΩ档Ｂ、Ｒ×１Ω档Ｃ、Ｒ×１０Ω档Ｄ、Ｒ×１０ＫΩ档６、把电动势为１.5V的干电池的正极直接接到一个硅二极管的正极，干电池的负极直接接到硅二极管的负极，则该管（）Ａ、基本正常Ｂ、击穿Ｃ、烧坏四、简答题1、Ｐ型和Ｎ型半导体的定义各是什么？2、什么是ＰＮ结的反向击穿？反向击穿分为哪几种？各有什么特点？（Ｂ）巩固、发展题１、在下图中，Ｅ１＝３Ｖ，Ｅ２＝５Ｖ，Ｖ为理想二极管，求电路电压ＵAB２、判断以下图中各电路的二极管导通情况，并求出Ｕo，设图中二极管都是理想二极管。
(完整版)半导体及其应用练习题及答案
(完整版)半导体及其应用练习题及答案题目一1. 半导体是什么？答案：半导体是介于导体和绝缘体之间的材料，在温度适当时具有导电性能。
2. 半导体的价带和导带分别是什么？答案：半导体中的价带是电子离子化合物的最高能级，而导带是能够被自由电子占据的能级。
3. 简要解释半导体中的P型和N型材料。
答案：P型半导体是通过向半导体中掺杂三价元素，如硼，来创建的，在P型材料中电子少，因此存在空穴。
N型半导体是通过向半导体中掺杂五价元素，如磷，来创建的，在N型材料中电子多，因此存在自由电子。
题目二1. 解释PN结是什么？答案：PN结是由一个P型半导体和一个N型半导体通过熔合而形成的结构，其中P型半导体中的空穴与N型半导体中的自由电子结合，形成一个边界处的耗尽区域。
2. 简要描述PN结的整流作用是什么？答案：PN结的整流作用是指在正向偏置电压下，电流可以流过PN结，而在反向偏置电压下，电流几乎不会流过PN结。
3. 什么是PN结的击穿电压？答案：PN结的击穿电压是指当反向偏置电压达到一定程度时，PN结中会发生电击穿现象，导致电流迅速增加。
题目三1. 解释场效应晶体管（MOSFET）是什么？答案：场效应晶体管是一种半导体器件，可以用于控制电流的流动，其结构包括源极、漏极和栅极。
2. 简要描述MOSFET的工作原理。
答案：MOSFET的工作原理是通过栅极电场的变化来控制其上的沟道区域导电性，从而控制漏极和源极之间的电流的流动。
3. MOSFET有哪些主要优点？答案：MOSFET的主要优点包括体积小、功耗低、响应速度快和可靠性高等。
101半导体基础
g. PN结及其形成过程
杂质半导体的导电能力虽然比本征半导体极大增强，但它 们并不能称为半导体器件。
空间电荷区
P区
在一块晶片的两端分别注入三价 元素硼和五价元素磷
－
N区
内电场
12
1.1 半导体基础知识
h. PN结的单向导电性（正向导通）
空间电荷区 （耗尽层）
－ － － － － － － － + + I+ + + + + +
＋4
＋4
＋4
10
1自由电子导电和空 自由电子导电和空 穴导电的区别在哪 里？
2 何谓杂质半 导体？ 型半导 导体？N型半导 体中的多子是 什么？ 什么？少子是 什么？ 什么？
3 P型半导体中的空 型半导体中的空 穴多于自由电子， 穴多于自由电子，是 否意味着带正电？N
型半导体是否带负 电？
11
1.1 半导体基础知识
19
P区
耗尽层
x 扩散区内的电荷积累和释放过程与电容的充放电过程相同， 扩散区内的电荷积累和释放过程与电容的充放电过程相同， 这种电容效应称为扩散电容 这种电容效应称为扩散电容
18
作业2 作业2
1 什么是半导体？半导体具有哪些特性？ 2 半导体导电与金属导电的区别是什么？ 3 PＮ结是如何形成的？ＰＮ结具有什么特性？
半导体基础知识单选题100道及答案解析
半导体基础知识单选题100道及答案解析1. 半导体材料的导电能力介于（）之间。
A. 导体和绝缘体B. 金属和非金属C. 正电荷和负电荷D. 电子和空穴答案：A解析：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
2. 常见的半导体材料有（）。
A. 硅、锗B. 铜、铝C. 铁、镍D. 金、银答案：A解析：硅和锗是常见的半导体材料。
3. 在纯净的半导体中掺入微量的杂质，其导电能力（）。
A. 不变B. 减弱C. 增强D. 不确定答案：C解析：掺入杂质会增加载流子浓度，从而增强导电能力。
4. 半导体中的载流子包括（）。
A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴D. 质子和中子答案：C解析：半导体中的载流子有电子和空穴。
5. P 型半导体中的多数载流子是（）。
A. 电子B. 空穴C. 正离子D. 负离子答案：B解析：P 型半导体中多数载流子是空穴。
6. N 型半导体中的多数载流子是（）。
A. 电子B. 空穴C. 正离子D. 负离子答案：A解析：N 型半导体中多数载流子是电子。
7. 当半导体两端加上电压时，会形成（）。
A. 电流B. 电阻C. 电容D. 电感答案：A解析：电压作用下，半导体中有电流通过。
8. 半导体的电阻率随温度升高而（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小答案：B解析：温度升高，载流子浓度增加，电阻率减小。
9. 二极管的主要特性是（）。
A. 单向导电性B. 放大作用C. 滤波作用D. 储能作用答案：A解析：二极管具有单向导电性。
10. 三极管的三个电极分别是（）。
A. 基极、发射极、集电极B. 正极、负极、地极C. 源极、漏极、栅极D. 阳极、阴极、控制极答案：A解析：三极管的三个电极是基极、发射极、集电极。
11. 场效应管是（）控制器件。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案：B解析：场效应管是电压控制型器件。
12. 集成电路的基本制造工艺是（）。
A. 光刻B. 蚀刻C. 扩散D. 以上都是答案：D解析：光刻、蚀刻、扩散都是集成电路制造的基本工艺。
半导体物理复习试题及答案复习资料
半导体物理复习试题及答案复习资料一、引言半导体物理是现代电子学中至关重要的一门学科，其涉及电子行为、半导体器件工作原理等内容。
为了帮助大家更好地复习半导体物理，本文整理了一些常见的复习试题及答案，以供大家参考和学习。
二、基础知识题1. 请简述半导体材料相对于导体和绝缘体的特点。
答案：半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电特性。
与导体相比，半导体的电导率较低，并且在无外界作用下几乎不带电荷。
与绝缘体相比，半导体的电导率较高，但不会随温度显著增加。
2. 什么是本征半导体？请举例说明。
答案：本征半导体是指不掺杂任何杂质的半导体材料。
例如，纯净的硅（Si）和锗（Ge）就是本征半导体。
3. 简述P型半导体和N型半导体的形成原理。
答案：P型半导体形成的原理是在纯净的半导体材料中掺入少量三价元素，如硼（B），使其成为施主原子。
施主原子进入晶格后，会失去一个电子，并在晶格中留下一个空位。
这样就使得电子在晶格中存在的空位，形成了称为“空穴”的正电荷载流子，因此形成了P型半导体。
N型半导体形成的原理是在纯净的半导体材料中掺入少量五价元素，如磷（P）或砷（As），使其成为受主原子。
受主原子进入晶格后，会多出一个电子，并在晶格中留下一个可移动的带负电荷的离子。
这样就使得半导体中存在了大量的自由电子，形成了N型半导体。
4. 简述PN结的形成原理及特性。
答案：PN结是由P型半导体和N型半导体的结合所形成。
P型半导体和N型半导体在接触处发生扩散，形成电子从N区流向P区的过程。
PN结具有单向导电性，即在正向偏置时，电流可以顺利通过；而在反向偏置时，电流几乎无法通过。
三、摩尔斯电子学题1. 使用摩尔斯电子学符号，画出“半导体”的符号。
答案：半导体的摩尔斯电子学符号为“--..-.-.-...-.”2. 根据摩尔斯电子学符号“--.-.--.-.-.-.--.--”，翻译为英文是什么？答案：根据翻译表，该符号翻译为“TRANSISTOR”。
(完整word版)半导体物理知识点及重点习题介绍(良心出品必属精品)
基本概念题：第一章半导体电子状态1.1 半导体通常是指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，其导带在绝对零度时全空，价带全满，禁带宽度较绝缘体的小许多。
1.2能带晶体中，电子的能量是不连续的，在某些能量区间能级分布是准连续的，在某些区间没有能及分布。
这些区间在能级图中表现为带状，称之为能带。
1.3导带与价带1.4有效质量有效质量是在描述晶体中载流子运动时引进的物理量。
它概括了周期性势场对载流子运动的影响，从而使外场力与加速度的关系具有牛顿定律的形式。
其大小由晶体自身的E-k关系决定。
1.5本征半导体既无杂质有无缺陷的理想半导体材料。
1.6空穴空穴是为处理价带电子导电问题而引进的概念。
设想价带中的每个空电子状态带有一个正的基本电荷，并赋予其与电子符号相反、大小相等的有效质量，这样就引进了一个假想的粒子，称其为空穴。
它引起的假想电流正好等于价带中的电子电流。
1.7空穴是如何引入的，其导电的实质是什么？答：空穴是为处理价带电子导电问题而引进的概念。
设想价带中的每个空电子状态带有一个正的基本电荷，并赋予其与电子符号相反、大小相等的有效质量，这样就引进了一个假想的粒子，称其为空穴。
这样引入的空穴，其产生的电流正好等于能带中其它电子的电流。
所以空穴导电的实质是能带中其它电子的导电作用，而事实上这种粒子是不存在的。
1.8 半导体的回旋共振现象是怎样发生的（以n型半导体为例）答案：首先将半导体置于匀强磁场中。
一般n型半导体中大多数导带电子位于导带底附近，对于特定的能谷而言，这些电子的有效质量相近，所以无论这些电子的热运动速度如何，它们在磁场作用下做回旋运动的频率近似相等。
当用电磁波辐照该半导体时，如若频率与电子的回旋运动频率相等，则半导体对电磁波的吸收非常显著，通过调节电磁波的频率可观测到共振吸收峰。
这就是回旋共振的机理。
1.9 简要说明回旋共振现象是如何发生的。
半导体样品置于均匀恒定磁场，晶体中电子在磁场作用下运动运动轨迹为螺旋线，圆周半径为r ，回旋频率为当晶体受到电磁波辐射时， 在频率为 时便观测到共振吸收现象。
九年级物理 半导体同步练习 沪科版讲解
沪科九下《19.2 半导体》节节练及答案
1·家庭电路中常用铜材料做导电的元件，如导线的铜芯、灯头、灯座、插头、插座等接头处·这是因为铜是良好的_________体·而大地、油、人体、石墨、汞、空气中，容易导电的是______________
2·塑料、橡胶、玻璃它们都是_________体·但玻璃加热后、塑料、橡胶烧焦后都可能变为____________ 体·导体和绝缘体并没有严格的界限，当条件改变时绝缘体也会变为导体·
3·常用的二极管、三极管中的主要材料都是用__________体做成的·半导体有很多特性，如单向导电性、热敏性、光敏性、压敏性等，有些半导体受光照射时还会产生电流，太阳电池就是一例·
4·空气会导电吗?请举例说明·
5·如果把半导体二极管与灯泡串联后再接人交流电路，灯泡会亮吗?
6·压敏电阻受到的压力增大时，电阻会随之变小·试利用压敏电阻设计一个可以表示汽车油箱内油量多少的示意图·(油量表可用电流表)·
答案
专心爱心用心。
电子电路辅导课件1-1(半导体基础部分)可修改全文
2） 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质，
就会使半导体的导电性能发生显著变化。 其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度
大大增加。 杂质半导体分为两大类：
1.使自由电子浓度大大增加的杂质半导体 称为N型半导体（电子型半导体）；
2.使空穴浓度大大增加的杂质半导体称为 P型半导体（空穴型半导体）。
(1-31)
3.三极管工作在饱和区时：发射结和集电结都 正偏；对NPN管，基极（b）的电位最高，集电 极（c）和发射极（e）的电位都低于基极（b） 的电位；对PNP管，基极（b）的电位最低，集 电极（c）和发射极(e)电位都高于基极（b） 的电位；
4.三极管工作在截止区时：发射结和集电结都 反偏；对NPN管，基极（b）的电位最低，集电
3）此时DA, DB均导通， ∴VF=3+0.7=3.7V
+5V
DA VA
VB DB
R
VF
电路中，利用二极管正向导通压降很小的特 点，使输出端F的电位维持在一个不变的数值上，
这起就 着箝是二位极作管用的，箝而D位A作则用起。着在隔第离2作）用题。中，DB就
(1-19)
例 二极管限幅电路
右示电路中,
60A 40A
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-28)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,发射
结、集电结均正偏，
3
IB>IC，UCE800.3AV称为饱 和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-29)
IC(mA ) 4 3
2
此区域中 :
第一章 半导体基础知识题库
1．二极管若工作在反向击穿区，一定会被击穿。
（错）2．晶体管可以把小电流放大成大电流。
（对）3．在P型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。
（对）4．在P型半导体中，空穴是少数载流子，电子是多数载流子。
（错）5．晶体管可以把小电压放大成大电压。
（错）6．在N型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。
（错）7．在N型半导体中空穴是少数载流子，电子是多数载流子。
（对）8．二极管两端加上正向电压就一定会导通。
（错）9.半导体随温度的升高,电阻会增大。
（错）10.PN结正向偏置时电阻小，反正偏置时电阻大。
（对）11.硅二极管的死区电压小于锗二极管的死区电压。
（错）12.二极管的反向饱和电流越大，二极管的质量越好。
（错）13.二极管一旦反向击穿就一定损坏。
（错）14.光电二极管和发光二极管使用时都应接反向电压。
（对）15.发光二极管可以接受可见光线。
（错）16.发射结正向偏置的三极管一定工作在放大状态。
（错）17.硅稳压二极管的稳压作用是利用其内部PN结的正向特性来实现的。
（错）18.硅稳压二极管工作在反向击穿状态，切断外加电压后，PN结仍处于反向击穿状态。
（错）19.硅稳压二极管可以串联使用，也可以并联使用。
（错）20.只要限制击穿电流，硅稳压管就可以长期工作在反向击穿区。
（对）21.P型半导体中不能移动的杂质离子带负电，说明P型半导体呈负电性。
（错）22.在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。
（对）23-.PN结正向偏置时，其表现的电阻为无穷大。
（错）24.无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。
（错）25.无论P型半导体还是N型半导体都是不带电的。
（对）26.二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿。
（错）27.当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流I㎝时，该管必被击穿。
（错）28.使用万用表无法判断一个二极管的好坏。
（错）29.三极管的集电极和发射极半导体类型相同，因此可以互换使用。
半导体物理知识点及重点习题总结
半导体物理知识点及重点习题总结半导体物理是现代电子学中的重要领域，涉及到半导体材料的电学、热学和光学等性质，以及半导体器件的工作原理和应用。
本文将对半导体物理的一些重要知识点进行总结，并附带相应的重点习题，以帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
一、半导体材料的基本性质1. 半导体材料的能带结构半导体材料的能带结构决定了其电学性质。
一般而言，半导体材料具有禁带宽度，可以分为导带（能量较高）和价带（能量较低）。
能量在禁带内的电子处于被限制的状态，称为束缚态，能量在导带中的电子可以自由移动，称为自由态。
2. 掺杂和杂质掺杂是将少量的杂质原子引入纯净的半导体材料中，以改变其导电性质。
掺入价带原子的称为施主杂质，掺入导带原子的称为受主杂质。
施主杂质会增加导电子数，受主杂质会增加载流子数。
3. P型和N型半导体掺入施主杂质的半导体为P型半导体，施主杂质的电子可轻易地跳出束缚态进入导带，形成载流子。
掺入受主杂质的半导体为N型半导体，受主杂质的空穴可轻易地跳出束缚态进入价带，形成载流子。
二、PN结和二极管1. PN结的形成和特性PN结是P型和N型半导体的结合部分，形成的原因是P型半导体中的空穴与N型半导体中的电子发生复合。
PN结具有整流作用，使得电流在正向偏置时能够通过，而在反向偏置时被阻止。
2. 二极管的工作原理二极管是基于PN结的器件，正向偏置时，在PN结处形成正电压，使得电子流能够通过。
反向偏置时，PN结处形成反电压，使得电流无法通过。
3. 二极管的应用二极管广泛用于整流电路、电压稳压器、振荡器和开关等领域。
三、晶体管和放大器1. 晶体管的结构和工作原理晶体管是一种三端器件，由三个掺杂不同的半导体构成。
其中，NPN型晶体管由N型掺杂的基区夹在两个P型掺杂的发射极和集电极之间构成。
PNP型晶体管的结构与之类似。
晶体管的工作原理基于控制发射极和集电极之间电流的能力。
2. 放大器和放大倍数晶体管可以作为放大器来放大电信号。
小学半导体知识点总结
小学半导体知识点总结半导体是一种导电能力介于导体和绝缘体之间的材料。
在半导体中，电子的导电能力介于导体和绝缘体之间。
半导体材料的导电性质可以通过控制材料的掺杂程度来调节，因此十分适合用于制造电子器件。
下面我们将从半导体的基本概念、半导体材料、半导体器件以及半导体在生活中的应用等方面做一个系统的总结。
一、半导体的基本概念1.1 什么是半导体？半导体是一类电阻介于导体和绝缘体之间的材料。
当半导体材料中没有外加电场或电压时，半导体中的电子和空穴的浓度是平衡的，此时半导体材料的电阻比较大，接近绝缘体。
但当半导体中加入外加电场或电压时，电子和空穴将被迁移，形成电流，从而改变半导体的导电性质，这可以用来制造电子器件。
1.2 半导体的电子结构半导体材料的电子结构决定了其导电性质。
在半导体材料中，原子外层的电子少于导体，但多于绝缘体。
半导体材料的电子结构可以通过周期表上的位置来判断。
比如，硅（Si）和锗（Ge）都是典型的半导体材料，它们的外层电子数为4个，处于周期表的第四周期，因此具有半导体性质。
1.3 半导体的载流子在半导体中，存在两种载流子，即电子和空穴。
电子是带负电荷的载流子，而空穴则是带正电荷的载流子。
在半导体中，电子和空穴的运动和分布状态决定了半导体材料的导电性质。
二、半导体材料2.1 半导体材料的种类半导体材料主要有两种类型，即元素半导体和化合物半导体。
元素半导体是指由单一元素组成的半导体材料，如硅、锗等；而化合物半导体是由两种或多种元素化合而成的半导体材料，如氮化镓、碳化硅等。
2.2 半导体材料的制备方法制备半导体材料的方法有多种，常见的包括气相沉积法、液相沉积法和固相反应法等。
在制备过程中，需要控制材料的纯度和晶格结构，以保证半导体材料的性能。
2.3 半导体材料的掺杂掺杂是指向半导体材料中加入少量杂质元素，以改变半导体的导电性质。
掺杂分为n型掺杂和p型掺杂。
n型掺杂是向半导体中加入少量带负电荷的杂质元素，如磷（P）或砷（As），从而增加半导体中自由电子的浓度；p型掺杂是向半导体中加入少量带正电荷的杂质元素，如硼（B）或铟（In），从而增加半导体中空穴的浓度。
半导体基础知识详细
半导体基础知识详细半导体是一种电子特性介于导体和绝缘体之间的材料。
它的电阻率介于导体和绝缘体之间，而且在外界条件下可以通过控制电场、光照、温度等因素来改变其电子特性。
半导体材料广泛应用于电子器件、太阳能电池、光电器件、传感器等领域。
1. 半导体的基本概念半导体是指在温度为绝对零度时，其电阻率介于导体和绝缘体之间的材料。
在室温下，半导体的电阻率通常在10^-3到10^8Ω·cm之间。
半导体的导电性质可以通过控制材料中的杂质浓度来改变，这种过程称为掺杂。
2. 半导体的晶体结构半导体的晶体结构分为两种：共价键晶体和离子键晶体。
共价键晶体是由原子间共享电子形成的晶体，如硅、锗等。
共价键晶体的晶格结构稳定，电子在晶格中移动时需要克服较大的势垒，因此其导电性较差。
离子键晶体是由正负离子间的静电作用形成的晶体，如氯化钠、氧化镁等。
离子键晶体的晶格结构较稳定，电子在晶格中移动时需要克服较小的势垒，因此其导电性较好。
3. 半导体的能带结构半导体的能带结构是指半导体中电子能量的分布情况。
半导体的能带结构分为价带和导带两部分。
价带是指半导体中最高的能量带，其中填满了价电子。
导带是指半导体中次高的能量带，其中没有或只有很少的电子。
当半导体中的电子受到外界激发时，可以从价带跃迁到导带，形成电子空穴对。
4. 半导体的掺杂半导体的掺杂是指向半导体中加入少量的杂质原子，以改变其电子特性。
掺杂分为n型和p 型两种。
n型半导体是指向半导体中掺入少量的五价杂质原子，如磷、砷等。
这些杂质原子会向半导体中释放一个电子，形成自由电子，从而提高半导体的导电性能。
p型半导体是指向半导体中掺入少量的三价杂质原子，如硼、铝等。
这些杂质原子会从半导体中吸收一个电子，形成空穴，从而提高半导体的导电性能。
5. 半导体器件半导体器件是利用半导体材料制造的电子器件，包括二极管、晶体管、场效应管、集成电路等。
二极管是一种由n型半导体和p型半导体组成的器件，具有单向导电性。
半导体相关试题及答案大全
半导体相关试题及答案大全一、单项选择题1. 半导体材料中，导电性能介于导体和绝缘体之间的是（）。
A. 金属B. 半导体C. 绝缘体D. 超导体答案：B2. 下列哪种材料不属于半导体材料？（）A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案：C3. 半导体的导电能力会随着温度的升高而（）。
A. 增强B. 减弱C. 不变D. 先增强后减弱答案：A4. PN结形成后，其内部电场的方向是（）。
A. P区指向N区B. N区指向P区C. 无电场D. 电场方向不确定答案：B5. 半导体二极管的主要特性是（）。
A. 单向导电性B. 双向导电性C. 无导电性D. 导电性随温度变化答案：A二、多项选择题1. 半导体材料的主要特点包括（）。
A. 导电性能介于导体和绝缘体之间B. 导电性能受温度影响较大C. 导电性能受光照影响较大D. 导电性能不受外界因素影响答案：ABC2. 下列哪些因素会影响半导体材料的导电性能？（）A. 温度B. 光照C. 掺杂D. 压力答案：ABCD3. PN结的主要特性包括（）。
A. 单向导电性B. 反向击穿电压C. 内部存在电场D. 内部不存在电场答案：ABC4. 半导体二极管的应用包括（）。
A. 整流B. 稳压C. 发光D. 放大答案：ABC三、判断题1. 半导体材料的导电性能不受温度影响。
（）答案：错误2. PN结在外加正向电压时，内部电场会增强。
（）答案：错误3. 半导体二极管具有双向导电性。
（）答案：错误4. 半导体材料的掺杂可以改变其导电性能。
（）答案：正确四、填空题1. 半导体材料的导电性能介于________和________之间。
答案：导体、绝缘体2. PN结在外加反向电压时，其内部电场会________。
答案：增强3. 半导体二极管的正向导电性是由于________注入。
答案：多数载流子4. 半导体材料的掺杂分为________掺杂和________掺杂。
答案：P型、N型五、简答题1. 简述半导体材料的主要应用领域。
练习
练习一、填空题1、（1-1，低）把P型半导体N型半导体结合在一起，就形成。
2、（1-1，低）半导体二极管具有单向导电性，外加正偏电压，外加反偏电压。
3、（1-1，低）利用二极管的，可将交流电变成。
4、（1-1，低）根据二极管的性，可使用万用表的R×1K挡测出其正负极，一般其正反向的电阻阻值相差越越好。
5、（1-1，低）锗二极管工作在导通区时正向压降大约是，死区电压是。
6、（1-1，低）硅二极管的工作电压为，锗二极管的工作电压为。
7、（1-1，中）整流二极管的正向电阻越，反向电阻越，表明二极管的单向导电性能越好。
8、（1-1，低）杂质半导体分型半导体和型半导体两大类。
9、（1-1，低）半导体二极管的主要参数有、，10、（1-1，中）当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象称为现象。
11、（1-1，中）发光二极管是把能转变为能，它工作于状态；光电二极管是把能转变为能，它工作于状态。
12、（1-2，中）整流是把转变为。
二、选择题1、（1-1，低）具有热敏特性的半导体材料受热后，半导体的导电性能将。
A、变好B、变差C、不变D、无法确定2、（1-1，中）P型半导体是指在本征半导体中掺入微量的。
A、硅元素B、硼元素C、磷元素D、锂元素3、（1-1，中）N型半导体是指在本征半导体中掺入微量的。
A、硅元素B、硼元素C、磷元素D、锂元素4、（1-1，难）PN结加正向电压时，空间电荷区将。
A、变窄B、基本不变C、变宽D、无法确定5、（1-1，低）二极管正向电阻比反向电阻。
A、大B、小C、一样大D、无法确定6、（1-1，中）二极管的导通条件。
A、u D>0B、u D>死区电压C、u D>击穿电压D、以上都不对7、（1-1，中）晶体二极管内阻是。
A、常数B、不是常数C、不一定D、没有电阻8、（1-1，中）电路如图所示，输出电压U O应为。
A、0.7VB、3.7VC、10VD、0.3V9、（1-1，中）把一个二极管直接同一个电动势为1.5V，内阻为零的电池正向连接，该二极管。
半导体材料基础基本特性
有机半导体
按构造分：
晶体：单晶体、多晶体 非晶、无定形
1. 无机半导体晶体材料(组分)
无机半导体晶体材料包括元素、化合物及固溶体半导体。 (1) 元素半导体晶体
熔点太高、 不易制成单晶
C B
稀少
Te Sn
低温某种固相
P
Si
Ge
Se
元素 半导体
As
I S Sb
不稳定,易挥发
(2)化合物半导体及固溶体半导体
三、半导体旳发展
1874年 F.Braun 金属－半导体接触
1879年Hall效应
K.Beadeker半导
体中有两种不同
萌
类型旳电荷
芽
期 1870
1930
1948年 Shockley ，Bardeen,
Brattain 锗晶体管 (transistor)
点接触式旳
1940
1950
氧化铜、硒 整流器、曝光计
能量还是约等于Eg。
——推论：除竖直跃迁，还存在另一类跃迁过
程：由价带顶向具有不同ｋ值旳导带底旳跃迁。
E f = Ei E p 电子旳动量变化很大。而光子旳动量很小，
k ' = k q 故必须吸收或发射声子才干满足准动量守恒.
除了吸收光子之外还要吸收或发射声于旳跃迁，称为间接跃 迁或非竖直跃迁。相应旳材料称为间接能隙半导体材料。
电阻率：
R
绝缘体
导体： ρ＜10-4Ωcm 如：ρCu=10-6Ωcm
半导体：10-3Ωcm＜ρ＜108Ωcm 如：ρGe=0.2Ωcm
绝缘体：ρ＞108Ωcm
半导体
负旳温度系数 T
电阻温度系数图
电子技术1-1(半导体基础,半导体二极管)
(1-25)
特殊二极管 2.发光二极管（LED）
是半导体二极管的一种，与普通二极管一样由PN结 组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压 后，在PN结电子和空穴不断复合，能够产生光辐射。当 前，LED照明是一项新兴的照明技术。
灯具类型 光效 理论寿命
白炽灯
节能灯 T5荧光灯 LED等
12-24lm/W
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、自由电子从P区向N 区运动。 漂移运动 因电场作用所产生 的运动称为漂移运动。
参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到 动态平衡，就形成了PN结。
PN结
随着扩散运动的进行，在界面N区的一侧，随着电子
向P区的扩散，杂质变成正离子；在界面P区的一侧，随 着空穴向N区的扩散，杂质变成负离子。所以在N型和P型
化物等。
半导体的基本概念
半导体的导电能力会随外界条件的变化而发生显著变
化，这些特点决定了半导体在电子线路中的广泛用途。 1.半导体导电能力随温度上升而明显提高；
2.半导体导电能力因光照不同而改变，光照强度越大，
导电能力越强； 3.半导体导电能力受杂质影响很大。
本征半导体
完全纯净，没有任何杂质，结构完整的半导体单晶体
半导体界面的N型区一侧会形成正离子薄层；在P型区一
侧会形成负离子薄层。最终，扩散和漂移达到平衡，形成 稳定的PN结（耗尽层）。
P
PN结
N
PN结
PN结加正向电压时： 耗尽层变窄，扩散运动加剧，由于外电源的作用，形 成扩散电流，PN结处于导通状态。
PN结
PN结加反向电压时： 耗尽层变宽，阻止扩散运动，有利于漂移运动，形成 漂移电流。由于电流很小，故可近似认为其截止。
第一章 半导体的基础知识习题及答案
第一章半导体的基础知识一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为、和三大类。
2、电子技术的核心是半导体，它的三个特性是：、、3、半导体中存在着两种载流子，其中带正电的载流子叫做，带负电的载流子叫做；N型半导体中多数载流子是，P型半导体中的多数载流子是。
4、PN结具有性能，即：加电压时PN结导通，加电压时PN结截止。
5、二极管的主要特性是具有。
二极管外加正向电压超过死区电压以后，正向电流会，这时二极管处于状态。
6、晶体二极管的伏安特性可简单理解为正向，反向的特性。
导通后，硅管的管压降约为，锗管约为。
7、整流电路将交流电变为直流电，滤波电路将直流电变为的直流电。
8、整流电路按整流相数，可分为与两种；按被整流后输出电压（或电流）的波形分，又可分为与两种。
9、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。
10、电容滤波电路中的电容具有对交流电的阻抗，对直流电的阻抗的特性，整流后的脉动直流电中的交流分量由电容，只剩下直流分量加到负载的两端。
二、选择题1、稳压管（）A、是二极管B、不是二极管C、是特殊二极管2、稳压管电路如图1—1所示，稳压管的稳压值为（）A、6.3VB、0.7VC、7VD、14V3、稳压管稳压电路如图1—2所示，其中U Z1=7V、U Z2=3V，该电路输出电压为（）A、0.7VB、1.4VC、3VD、7V4、NPN型和PNP型晶体管的区别是（）A、由两种不同材料硅和锗制成的B、掺入杂质元素不同C、P区和N区的位置不同5、三极管的I CEO大，说明其（）A、工作电流大B、击穿电压高C、寿命长D、热稳定性差6、用直流电压表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位各为V1=2V，V2=6V，V3=2.7V,m则（）A、1为e 2为b 3为cB、1为e 2为c 3为bC、1为b 2为e 3为cD、1为b 2为c 3为e7、晶体管共发射极输出特性常用一族曲线表示，其中每一条曲线对应一个特定的（）A 、i cB 、U CEC 、I bD 、i E8、P 型半导体中空穴多于自由电子，则P 型半导体呈现的电性为（ ）。
半导体材料基础知识
任务二 课题总结 作业布置
定向 自学检测 精心点拨 巩固深化
1、知道半导体的导电特性 2、知道半导体的分类 3、了解PN结的形成及掌握PN结的
导电特性
知识迁移
半导体材料基础知识
任务一
任务二 课题总结 作业布置
定向 自学检测
自学书本7-8页——什么是半导体，完 成同步练【任务二】 中的1-7题。
精心点拨
体积小、重量轻、成本低、好能小，而且电路 工作的可靠性高，组装调试方便。
概述
任务一
任务二 课题总结 作业布置
定向 自学检测 精心点拨
1、测一测：核对同步练习【任务一】中的1-6题， 看看你做对了多少？
2、判一判：判断下列波形是模拟信号还是数字信号
vi
vo
巩固深化 0
t0
t
半导体材料基础知识
任务一
P型半导体：主要靠空穴导电的半导体，即： 多子：空穴 少子：自由电子
知识迁移
半导体材料基础知识
任务一
任务二 课题总结 作业布置
定 向 二、PN结
自学检测 1、PN结形成： 实验
精心点拨 巩固深化
经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型 半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交 界面就会出现一个特殊的接触面，称为PN结。
概述及半导体材料基础知识
任务二 课题总结 作业布置
1、电信号的分类 2、集成电路的特点 3、半导体的导电特性、分类 4、PN结的单向导电性
概述及半导体材料基础知识
任务一
任务二 课题总结 作业布置
1、完成同步练习上剩余题目； 2、书本20页1-1做到作业本上。
定 向 二、信号处理和转换
自学检测 精心点拨
半导体物理练习题理解半导体材料的电子行为和PN结的特性
半导体物理练习题理解半导体材料的电子行为和PN结的特性半导体物理练习题：理解半导体材料的电子行为和PN结的特性半导体材料是当今电子学和光电子学中不可或缺的关键材料。
了解半导体材料的电子行为和PN结的特性对于理解现代电子器件的工作原理至关重要。
本文将通过练习题的形式，帮助读者加深对半导体材料的理解并掌握PN结的特性。
1. 为什么金属材料是导体，而半导体材料是半导体？导体材料中，原子的价电子能够自由地在几个原子之间移动，形成自由电子，从而使得电流得以流动。
金属材料中的价电子数量很多，因此其电导率很高。
半导体材料中的原子价电子并不能在几个原子之间自由地移动，只有在克服能隙（能带中禁止带的能量差）的能量势垒后，电子才能从价带跃迁到导带，形成电流。
半导体材料中的能隙大小介于绝缘体和导体之间，因此它既不是完全的导体，也不是完全的绝缘体，故被称为半导体。
2. 什么是掺杂？掺杂对半导体的电子特性有何影响？掺杂是指在半导体晶体中，有选择性地引入少量掺杂剂，将原半导体材料中的某种原子替换成其他种类的原子。
掺杂剂通常分为两类：施主掺杂剂和受主掺杂剂。
施主掺杂剂是指将原半导体中的某些原子替换成具有比原半导体材料更多自由电子的原子，如磷（P）或砷（As）。
这样的掺杂会增加半导体材料导带中自由电子的浓度，使得半导体变成N型半导体。
N型半导体的导电性能较好。
受主掺杂剂是指将原半导体中的某些原子替换成具有少于原半导体材料自由电子数量的原子，如硼（B）或铋（B）。
这样的掺杂会增加半导体材料价带中的空穴浓度，使得半导体变成P型半导体。
P型半导体的导电性能较好。
3. 什么是PN结？PN结的特性有哪些？PN结是指由N型半导体和P型半导体接触而形成的结构。
在PN结中，P型区和N型区之间存在着一个能带较窄的耗尽（非导电）区域。
PN结的特性主要有以下几个方面：- 整体电中性：PN结整体上是电中性的，即其中的正电荷和负电荷相等，保持电荷平衡。
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课题1：概述及半导体材料基础知识
【任务一】概述
1．电子技术中所说的“信号”是指变化的或，称为电信号。
2．电信号可以分为两类，即振幅随时间呈连续变化的信号，称为信号；振幅在时间上是离散的信号，称为信号。
3．向信号（或数据）处理系统送入的信号称为，处理后得到的信号称为。
4．集成电路（IC）又叫，它是把和一体化的电路系统，在集成电路中，把大量的元器件，如、、及它们之间的，全部集中制作在一小块半导体硅片上。
5．集成电路的特点有：、、、，而且电路工作的可靠性，组装和调试。
6．识别下列信号是模拟信号还是数字信号
（）（）
【任务二】半导体器件基础知识
1．自然界中物质，按导电能力的不同，可分为____________ 、和。
2．半导体是一种导电能力介于与之间的物质，它的导电能力会随着、____________ 、和的不同而发生很大的变化。
3．半导体按导电类型分为型半导体和型半导体；按材料分为半导体和半导体。
4．PN结具有__________ 性，即加正向压降时，PN结_________，加反向压降时，PN结________ 。
5．PＮ结的正向接法指的是Ｐ区接电源的极，Ｎ区接电源的极。
6．P型半导体的多数载流子是，少数载流子是；N型半导体的多数载流子是，少数载流子是。
7．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。
8．PN结中存在着电容，该电容称为。
9．不掺杂任何杂质的纯净半导体称为（）
A．N型半导体B．P型半导体C．电子型半导体D．本证半导体
10．N型半导体是指在本征半导体中掺入微量的（）
A．硅元素B．硼元素C．磷元素D．锂元素
11．当ＰＮ结两端加正向电压时，那么参加导电的是（）
A．多数载流子B．少数载流子C．既有多数载流子又有少数载流子
12．什么是PN结？PN结具有什么特性？
【任务拓展】
1．扩散电流是由载流子运动而形成的，漂移电流是由载流子在作用下运动而形成的。
2．PN结反向击穿中，什么称为电击穿？什么称为热击穿？
3．N型半导体中的多数载流子是电子，P型半导体中的多数载流子是空穴，那么能否说N型半导体带负电，P型半导体带正电？为什么？。