本征半导体课件

模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回半导半导体体 导电能力介于导体和绝缘体之间导电能力介于导体和绝缘体之间物质根据其导电能力（电阻率）分物质根据其导电能力（电阻率）分半导半导体体绝缘绝缘体体导导体体1. 半导体半导体模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回最常用的半导体材料最常用的半导体材料锗锗硅硅半导体的几个重要特性：半导体的几个重要特性：（1） 热敏特性热敏特性（2）光敏特性）光敏特性（3）掺杂特性）掺杂特性模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+14284Si硅原子结构示意图硅原子结构示意图+3228 18Ge锗原子结构示意图锗原子结构示意图4原子结构示意图原子结构示意图+4硅、锗原子硅、锗原子的简化模型的简化模型模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回平面结构平面结构立体结构立体结构+4+4+4+4+4+4+4+4+42. 本征半导体本征半导体本征半导体就是本征半导体就是完全纯净的完全纯净的半导体半导体模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4共价键共价键价电子价电子模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4本本征征半半导导体体受受热热或或光光照照模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回本本征征激激发发产产生生电电子子和和空空穴穴自由电子自由电子空穴空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回电子空穴电子空穴成对产生成对产生+4+4+4+4+4+4+4+4+4模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4电子空穴电子空穴复合，成复合，成对消失对消失模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回 本征激发使本征激发使空穴空穴和和自由电子自由电子成对产生。成对产生。相遇相遇复合复合时，又时，又成对成对消失。消失。 可见：可见：空穴浓度（空穴浓度（np)=电子浓度电子浓度(nn)温度温度T一定时一定时np nn=K(T)K(T) 与温度有关的常数与温度有关的常数 模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回在在外外电电场场作作用用下下+4+4+4+4+4+4+4+4+4U模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回电电子子运运动动形形成成电电子子电电流流+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在在外外电电场场作作用用下下模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在在外外电电场场作作用用下下模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在在外外电电场场作作用用下下模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在在外外电电场场作作用用下下模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4U在在外外电电场场作作用用下下模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回+4+4+4+4+4+4+4+4+4U价电子填价电子填补空穴而补空穴而使空穴移使空穴移动，形成动，形成空穴电流空穴电流在在外外电电场场作作用用下下模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回(1) 在半导体中有两种在半导体中有两种载流子载流子这就是这就是半导体和金属导电半导体和金属导电原理的原理的 本质区别本质区别a. 电阻率大电阻率大(2) 本征半导体的特点本征半导体的特点b. 导电性能随温度变化大导电性能随温度变化大可见：可见：带正电的带正电的空穴空穴带负电的带负电的自由电子自由电子本征半导体不能在半导体器件中直接使用本征半导体不能在半导体器件中直接使用