17半导体基础知识

发布 2019-06-22 14:31:17 阅读 6303

要求。熟悉了解悉。

教学内容。课前准备:

1、检查学生出勤情况;2、课前提问:

故障诊断仪的正确使用。

教学教法。第四节半导体基础知识。

一、半导体的导电特性1、物质导电的分类。

按照导电能力的强弱,大体上分为导体、绝缘体、半导体。

2、半导体的特性。

1)导电能力对温度的反应非常灵敏。温度愈高导电能力愈强。根据这个特性可以制成热敏元件。

2)导电能力对光照的反应非常灵敏。光照愈强导电能力愈大。根据这个特性可以制成光敏元件。

3)在纯净的半导体中掺入微量有用的杂质,它的导电能力会大大增强。二、本征半导体1、定义。

纯净的半导体称为本征半导体。常用的本征半导体是硅和锗,都是4价的元素。

对4价元素是如何来的进行简单的讲解。2、空穴和自由电子的关系。

t=0k时,不存在自由运动的电子;空穴与自由电子是成对出现的。在室温条件下,单晶的半导体中存在一定数量的电子-空穴对,这种现象称为热激发。

要求。教学内容。

3、本征半导体电流的形成。

当电子按某一方向填补空穴时,就像带正电荷的空穴按反方向移动,空穴和电子一样,也是一种载离子。

每形成一个自由电子,同时也出现一个空穴,它们成对出现,这种现象称为本征激发,热激发属于本征激发。

本征半导体的导电能力随温度的增加而显著增加。带负电的自由电子指向电源正极作定向运动,形成电。

教学教法。子电流,带正电的空穴将向电源负极作定向运动,形成空穴电流,而外在电路中的电流为电子电流和空穴电流之和。

三、杂质半导体。

1、为什么要有杂质半导体?

掌握本征半导体的导电能力很差,实际用处不大。所以我们加入杂质,增大半导体的导电性。2、n型半导体。

1)掺入的杂质加入微量5价元素,如磷。

2)形成的过程。

5价元素多出的一个电子很容易摆脱原子核的束缚。

成为自由电子,同时杂质原子变成带正电的离子,而且自由电子的数目增多。3)性质。

半导体导电主要靠电子,所以称为电子型半导体,简称n型半导体。自由电子是多数载流子,而空穴是少数。

载流子,多数载流子取决于掺杂,少数载流子取决于热激。

发。3.p型半导体。

1)掺入的杂质加入微量3价元素,如磷2)形成的过程。

3价元素缺少一个电子很容易形成空穴,同时杂质原。

要求。教学内容。

子变成带负电的离子,而且自由电子的数目减少。

3)性质。半导体导电主要靠空穴,所以称为空穴型半导体,简称p型半导体。空穴是多数载流子,而自由电子是少数载流子,多数载流子取决于掺杂,少数载流子取决于热激发。

四、pn结的形成。

在两种半导体的交界处,p区的空穴向n区扩散,并与n区的电子复合,在p区一侧留下不能移动的负离子,同样n区的电子向p区扩散,并与p区的空穴复合,在n区一侧留下不能移动的正离子,这个区域称为空间电荷区。

漂移是指在电场作用下的少数载流子的定向移动。五、pn结的单向导电性1.正向特性。

当pn外加正向电压时,电源正极接p,负极接n的特性。

正向接法时,外电场与内电场方向相反。

外接正向电压使pn结处于导通状态,导电时电阻很小。

2.反向特性。

当pn外加反向电压时,电源正极接n,负极接p的特性。

反向接法时,外电场与内电场方向相同。

外接正向电压使pn结处于截止状态,导电时电阻很大。

可见pn结具有单向导电性。结的结电容。

当pn外加正向电压时,pn结变窄,相当于结电容“放。

教学教法。要求。

教学内容。电”

当pn外加反向电压时,pn结变宽,相当于结电容“充电”

正向电压大时,结电容大,反之结电容小,利用这个特性,可以制成变容二极管。

完成以上内容后抽学生起来回答本次课的一些内容。

课后小结:教学教法。

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