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  • 二極管與三極管的基礎PN結知識介紹
    • 發布時間:2021-09-01 18:21:42
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    二極管與三極管的基礎PN結知識介紹
    半導體
    半導體分為本征半導體和雜質半導體
    1. 本征半導體:化學成分純凈的半導體,物理結構呈單晶體形態。
    2. 雜質半導體:在本征半導體中摻入某些微量元素作為雜質,可使半導體的導電性發生顯著變化。摻入的雜質主要是三價或五價元素,摻入雜質的本征半導體稱為雜質半導體。
    空穴——共價鍵中的空位,
    電子–空穴對——由熱激發而產生的自由電子和空穴對。
    空穴的移動——空穴的運動是靠相鄰共價鍵中的價電子依次充填空穴來實現的。
    自由電子和空穴都稱為載流子
    首先我們要來了解PN結
    P型半導體——摻入三價雜質元素(如硼)的半導體。
    N型半導體——摻入五價雜質元素(如磷)的半導體。
    P型材料:
    多數載流子為空穴,少子為自由電子;
    N型材料:
    多數載流子為自由電子,少子為空穴。
    二極管 三極管 PN結
    共價鍵中的兩個電子稱為價電子,其中某個價電子的離開或缺失就會在原來的位置上形成空穴。
    所以。。。
    P型半導體中空穴是多數載流子,主要由摻雜形成;
    P型半導體中自由電子是少數載流子,由熱激發形成。
    空穴很容易俘獲電子,使雜質原子成為負離子。
    三價雜質原子因而也稱為受主雜質。
    N型半導體中自由電子是多數載流子,由雜質原子提供;
    N型半導體中空穴是少數載流子,由熱激發形成。
    提供自由電子的五價雜質原子因為帶正電荷而成為正離子
    五價雜質原子也稱為施主雜質。
    漂移運動:
    在電場作用引起的載流子的運動稱為漂移運動。
    擴散運動:
    由載流子濃度差引起的載流子的運動稱為擴散運動。
    PN結的形成
    在一塊本征半導體兩側摻入不同的雜質,分別形成N型半導體和P型半導體。
    此時將在N型半導體和P型半導體的結合面上形成如下物理過程:
    二極管 三極管 PN結
    二極管 三極管 PN結
    二極管 三極管 PN結
    PN結的單向導電性
    當外加電壓使PN結中P區的電位高于N區的電位,稱為加正向電壓,簡稱正偏;反之稱為加反向電壓,簡稱反偏
    PN結外加正向電壓時表現為低電阻,大的正向擴散電流
    PN結外加反向電壓時表現為高電阻,很小的反向漂移電流
    二極管 三極管 PN結
    這里再提一次
    漂移運動:
    在電場作用引起的載流子的運動稱為漂移運動。
    擴散運動:
    由載流子濃度差引起的載流子的運動稱為擴散運動。
    另外。。
    PN結對的伏安特性
    二極管 三極管 PN結
    這里我們討論電壓反向的情況。。
    一定溫度下,由本征激發決定的少子濃度一定,故少子形成的漂移電流恒定,基本與所加反向電壓大小無關,稱為反向飽和電流。
    PN結的反向電壓增加到一定數值時,反向電流突然快速增加,此現象稱為PN結的反向擊穿。
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