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1、,6.1 半导体,6.1.1 半导体的三个特性 6.1.2 PN 结,6.1.1 半导体的三个特性,导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体，如铁、铜、铝等。,绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。,半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。,半导体的导电机理不同于其它物质，其特点为：,当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。,6.1 半导体,1.热敏特性和光敏特性,HOME,在绝对零度以下，本征半导体中无活跃载流子，不导电,用的最多的半导体是硅和锗，最外层电子（价电子）都是四个。,
2、本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。,形成共价键后，每个原子最外层电子是八个，构成稳定结构。,共价键结构,束缚电子,HOME,2.掺杂特性,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。,P 型半导体：在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼(或 铟)而形成，也称为（空穴半导体）。,N 型半导体：在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑） 而形成。也称为（电子半导体）。,多余 电子,磷原子,N 型半导体中的载流子是什么？,自由电子为多数载流子（多子） 空穴称为少数载流子（少子）,自由电子为多子,空穴是多子,杂质型半导体
3、多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。,往纯净半导体中掺入某些杂质，会使其导电能力明显改变。,HOME,P型半导体,N型半导体,扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。,内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。,空间电荷区， 也称耗尽层。,1. PN 结的形成,所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。,HOME,6.1.2 PN 结,2 .PN结的单向导电性,PN 结外加正向电压： P 区接正、N 区接负电压,PN 结加上反向电压： P区加负、N 区加正电压,变薄,结论：P N 结导通,变厚,结论：P N 结截止,HOME,HOME,HOME,