N 型半导体
+ + + + + +
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
14.1.2 N型半导体和 P 型半导体
在常温下即可 变为自由电子
Si Si
掺入五价元素
p+ Si
Si
多 余 电 子
动画

掺杂后自由电子数目 大量增加，自由电子导电 成为这种半导体的主要导 电方式，称为电子半导体 或N型半导体。
失去一个 电子变为 正离子
磷原子
在N 型半导体中： •自由电子是多数载流子 （称多子，由掺杂原子提供）。 •空穴是少子（本征激发形成）。
成绩：期终考试占70%， 平时（作业与考勤）占20%， 实验占10%。 本课程共计64学时，其中理论课时50学时， 实验学时14学时，共做7个实验。 答疑安排：每周一、四晚7：30—9：30。
地点：西苑校区10-408，
中部“电子科学与技术系”。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
电子技术分：
模拟电子技术， 数字电子技术。 模拟电子技术研究模拟电路， 数字电子技术研究数子电路。
Si
Si
Si
Si
这一现象称为本征激发。
本征半导体的特点：
空穴
价电子
•导电能力很弱（T=0K时，不导电 • T（T=300K），本征激发， 产生空穴电子对
温度愈高，本征激发越严重
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
本征半导体的导电机理 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子 来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当 于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
14.1.2 N型半导体和 P 型半导体
Si Si
– Si B
Si
硼原子 接受一个 电子变为 负离子
掺入三价元素 空穴 掺杂后空穴数目大量 增加，空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式，称为空穴半导体或 P型半导体。
动画
在 P 型半导体中空穴是多 子，自由电子是少子。
无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
1. 在杂质半导体中多子的数量与 a （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 2. 在杂质半导体中少子的数量与 b
（a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 3. 当温度升高时，少子的数量 c （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。 4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 b ，N 型半导体中的电流主要是 a 。
上一页 下一页
本书章节
• • • • • • • 第14章 二极管和晶体管 第15章 基本放大电路 第16章 集成运算放大器 第17章 电子电路中的反馈 第18章 直流稳压电源 第20章 门电路和组合逻辑电路 第21章 触发器和时序逻辑电路
总目录 章目录 返回
上一页 下一页
电子系统的组成： 信号隔离、 滤波、放大
总目录 章目录 返回
上一页 下一页
14.1.1 本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。
价电子 Si Si
Si 共价健 晶体中原子的排列方式
Si
硅单晶中的共价健结构
共价键中的两个电子，称为价电子。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
自由电子
本征半导体的导电机理
价电子在获得一定能量（温度 升高或受光照）后，即可挣脱原 子核的束缚，成为自由电子（带 负电），同时共价键中留下一个 空位，称为空穴（带正电）。
当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出 现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流
自由电子和空穴都称为载流子。
本征半导体的特点：自由电子和空穴均参与导电
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
本征半导体的导电机理 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复 合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态 平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。 注意： (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2)温度一定，载流子的数目（浓度）一定。 （3）温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性能 也就愈好。 所以，温度对半导体器件性能影响很大。
信号 提取 信号的 预处理
信号运算、 转换、取 样保持 信号的 加工
功率放大
信号的驱 动执行
模拟
A/D
计算机或 其他数字 系统
D/A
数字
总目录 章目录 返回
上一页 下一页
第14章 二极管和晶体管
14.1 半导体的导电特性
14.2 PN结及其单向导电性
14.3 半导体二极管 14.4 稳压二极管 14.5 晶体管 14.6 光电器件
t
t
模拟信号是指在时间和数值上都连续的信号。
数字信号是指在时间和数值上都不连续的信 号，即所谓离散的。
总目录 章目录 返回
上一页 下一页
模电特点：
• 技术术语多 • 基本概念多 • 电路种类多
模电学习方法：
•注重基本概念 采用工程观点：有条件的忽略一些次要因素 重视实验 利用计算机辅助软件
总目录 章目录 返回
总目录 章目录 返回
上一页 下一页
第14章 二极管和晶体管
学习电子技术，就是要掌握常用半导体器件的原 理、特性，以及由这些器件所组成的电子电路的分 析方法。二极管与晶体管是最常用的半导体器件， 而PN结是构成各种半导体器件的基础。
14.1 半导体的导电特性
什么是半导体? 半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。
（a. 电子电流、b.空穴电流）
总目录 章目录 返回
上一页 下一页
14.2 PN结
PN结是通过特殊的半导体制造技术，在一块半导 体基片上掺入不同的杂质，使其一边为N型半导体， 另一边为P型半导体，其交界面便形成了PN结。
P 型半导体
－ － － － － － － － － － － －
－ － － － － － － － － － － －
例如：硅、锗、硒以及大多数金属氧化物和硫 化物都是半导体。 半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
14.1 半导体的导电特性
半导体的导电特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、晶体管和晶闸管等）。