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第二章:晶体二极管及其应用

本笔记参考 北京交通大学 刘慧老师的 模拟电子技术课程

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2.1 半导体基础知识

参与、温度、光特性

纯净半导体

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导带能量比率带能量比率高

当价格电子挣脱束缚时,价格带中留下的空间称为空穴,其余原子相当于正电荷。

导带能级和价带能级之间的差禁带

自由电子和空穴

自由电子和空穴和定向运动在外电场的作用下产生电流,分别称为电子流和空穴流

五价元素易贡献电子,故称施主电子;三价元素提供空穴,易捕获电子,故称受主电子


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2.1.1 半导体特性

:参与、温度、光特性

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2.1.2 本征半导体

本征半导体:即纯半导体

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晶体共价键结构示意图 半导体能带结构示意图

当束缚电子获得一定的能量时,它就会变成自由电子。如果有外部电场,自由电子将定向移动,形成电子流,其余束缚电子将定向移动,不断填补空穴,形成空穴流。

在这种结构中,由于两个核的束缚,电子(价格电子)相对难以挣脱成为自由电子。由于这种结构,半导体的导电性一般不如我们在一般概念中理解的导体

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共价键中的电子称为束缚电子

**价带能级:**能量较低

**导带能级:**能量较高

在获得一定的能量后,挣脱束缚变成了自由电子,其能级比价带高,即获得一定的能量从低价带能级跳到导带能级

**空穴:**穴位带正电荷

当一个价格电子挣脱束缚时,剩余的原子相当于带正电荷

:导带能级和价带能级之间的差禁带

也就是说,我们的束缚电子获得了Ec这种能量成为导带级自由电子

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自由电子定向移动形成电子流

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在外电场的作用下,周围的束缚电子将填补这些空穴。能级没有变化,但在电场的作用下会有移动。我们称之为方便描述 穴位移动,其实是 **束缚电子填充(空穴)**在这个过程中,一个空穴的移动相对形成。如果空穴带有正电荷,在电场的作用下有序移动,就会形成电流,我们称之为空穴流。

半导体的导电过程由两种载流子组成: 自由电子和空穴

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2.1.3 杂质半导体:

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N: negative/p>

由于五价元素很容易贡献电子,故称施主杂质

由于施主能级离自由电子能级很近,所以稍稍获得一点能量,这些五价元素的第五个价电子几乎都成了自由电子

由于自由电子是多数载流子,故称多子

少数载流子,即空穴,由外界温度超过0度,热激发本征,激发而成

因为参杂过程中会产生很多带有负电荷的自由电子,负电荷英文为Negative,故此材料称为N型半导体

PS:导电率可以按照你的要求参杂即可

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