半导体的导电特性 P型半导体与N型半导体的特征 PN结及其单向导电特性重点内容1一半导体的导电特性价电子4空穴自由电子abc444444444 共价键的两个价电子 (a)硅和锗原子的简化结构模型 (b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生
半导体及其基本特性Si价 带施主和受主浓度:NDNA6. 非本征半导体的载流子8. 过剩载流子 载流子的漂移运动:载流子在电场作用下的运动载流子的扩散运动:载流子在浓度梯度(化学势)作用下运动空穴方程形式2电荷密度?(x)PN结的结构2. 平衡的PN结:没有外加偏压正向偏置时扩散大于漂移扩散漂移电子:反向偏置时漂移大于扩散§ 双极晶体管收集极PNP共基极共发射极共收集极共基极直流放大系数和交流
半导体的特性:光敏特性热敏特性掺杂特性杂质半导体分为N型半导体和P型半导体N型半导体的元素是4价硅P型半导体元素是3价硼N型半导体多子是电子P型半导体多子是空穴PN结的单向导电性:正向导通反向截止三极管按结构分可分为:PNPPNP型三极管由集电极c基极b发射极e组成三极管的工作区域:截止区(集电结反偏发射结反偏)放大区(发射结正偏集电结反偏)饱和区(集电结正偏发射结正偏)电压关系:NPN:UC>U
物质的导电性和半导体的导电性知识要点一物质的导电性1金属中的电流金属导体内的电流强度与自由电子的平均定向运动速率有关则由上式可估算出电子的定向运动速率是很小的一般为数量级与电子热运动的平均速率(约数量级)和电的传播速率(即电场的传播速率为)不能混为一谈2液体中的电流(1)液体导电包括液态金属导电与电解质导电两种电解质导电与金属导电的机理不同固态金属导电跟液态金属(如汞)导电的载流子是自由电子在导电
固体材料:超导体: 大于106(?cm)-1 导 体: 106104(?cm)-1 半导体: 10410-10(?cm)-1 绝缘体: 小于10-10(?cm)-1金刚石结构4将硅或锗材料提纯便形成单晶体它的原子结构为共价键结构4空穴电子:Electron带负电的导电载流子是价电子脱离原子束缚 后形成的自由电
1是导体的电阻4142023是电子电量4142023414202310§ 载 流 子 的 散 射The Scattering of Carriers14载流子在电场作用下沿电场方向(空穴)或反方向(电子)定向运动这就是漂移运动1719空穴Ni越大载流子遭受散射的机会越多温度T越高载流子热运动的平均速度越大可以较快地掠过杂质离子偏转就小所以不易被散射格波能量增加 时
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A面接触型PN结NuD V(锗管)反向电流急剧增大— PN结未损坏断电即恢复
五、半导体的磁学性质 ? 霍尔效
实验二 半导体PN结的温度特性及弱电流测量实验目的在室温时测量PN结电流与电压的关系在不同温度条件下测量玻尔兹曼常数学校运算放大器组成电流—电压变话器测量弱电流实验仪器FD-PN-4型PN结物理特性综合实验仪TIP31c型三极管(带三根引线)一只长连接导线11根(6黑5红)手枪式连接导线10根3DG6(基极与集电极已短接有二根引线)一只铂电阻一只实验原理PN结物理特性及玻尔兹曼常数测量 由半导体
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