第二章:晶体二极管及其应用

简介: 第二章:晶体二极管及其应用

本笔记参考 北京交通大学 刘慧老师的 模拟电子技术课程


具体笔记见我的Notion,CSDN不方便直接上传笔记的截屏


https://www.notion.so/211db0a2480d4bed88d1f20508a261eb


2.1 半导体基础知识

半导体的特性有哪些?

参杂、温度、光照特性


什么是本征半导体?

纯净半导体


哪个是价电子?


什么是束缚电子?


价带能级和导带能级的区别?

导带能级能量比价带能级高


什么是空穴?

当有一个价电子挣脱了束缚,价带中留下的空位称为空穴,剩余的原子相当于带正电荷。


什么是禁带?

导带能级和价带能级之间的差值为禁带


载流子有哪两种?

自由电子和空穴


什么是电子流和空穴流?

在外电场的作用下,自由电子和空穴和的定向运动产生电流,分别称为电子流和空穴流


杂质半导体:

施主杂质和受主杂质的区别是什么?

五价元素易贡献电子,故称施主电子;三价元素提供空穴,易捕获电子,故称受主电子


2.1.1 半导体特性

半导体特性:参杂、温度、光照特性


2.1.2 本征半导体

本征半导体:即,纯净半导体


锗晶体的共价键结构示意图 半导体能带结构示意图


简单地说明一下整个过程:

当束缚电子获取一定能量后,就会变成自由电子。如果有外加电场,那么自由电子会定向移动,从而形成电子流,而剩余的束缚电子也会定向移动,它们在不断地填补空穴,从而形成空穴流。


共价键:(好好理解)

这种结构,电子(价电子)由于受两个核的束缚相对难以挣脱成为自由电子。由于这种结构,半导体的导电能力一般达不到我们一般概念当中理解的导体那样


束缚电子(价电子):

共价键内的电子,称为束缚电子


束缚电子的能级:

**价带能级:**能量较低

**导带能级:**能量较高


获得一定的能量以后挣脱束缚就变成了自由电子,其能级比价带高,即获得了一定的能量从较低的价带能级跳到导带能级


**空穴:**空穴带正电荷


当有一个价电子挣脱了束缚,剩余的原子相当于带正电荷


禁带(Ec):导带能级和价带能级之间的差值为禁带

即我们的束缚电子获得了Ec这样的能量,就变成一个导带能级自由电子


电子流:

自由电子定向移动,形成电子流


空穴流:

周边的束缚电子在外电场的作用下它会填补这些空穴,能级没有变化,只是在电场作用下会有一个移动。我们为了描述方便,称为 空穴移动,实际上是 **束缚电子填补(空穴的)**过程,相对地形成了一个空穴的移动。如果空穴带着正电荷,在电场作用下有序地移动,就会形成电流,这个电流我们叫做空穴流。


半导体的导电过程由两种载流子组成: 自由电子与空穴


常考:


载流子的产生和复合:

2.1.3 杂质半导体:

N: negative


施主杂质:

由于五价元素很容易贡献电子,故称施主杂质


施主能级:

由于施主能级离自由电子能级很近,所以稍稍获得一点能量,这些五价元素的第五个价电子几乎都成了自由电子


多子:

由于自由电子是多数载流子,故称多子


少子:

少数载流子,即空穴,由外界温度超过0度,热激发本征,激发而成


因为参杂过程中会产生很多带有负电荷的自由电子,负电荷英文为Negative,故此材料称为N型半导体


PS:导电率可以按照你的要求参杂即可


相关文章
|
1月前
二极管基础知识与使用详解
二极管基础知识与使用详解
68 1
|
1月前
|
新能源 Python
物理电学:探索电荷、电场与电路之美
物理电学:探索电荷、电场与电路之美
33 0
|
8月前
|
算法
【一文搞懂】—带霍尔编码器的直流有刷减速电机
本文详细介绍了直流有刷电机的工作原理,为什么要有减速电机,减速比是什么,什么是编码器,编码器的作用。针对霍尔编码器介绍了一些相关概念以及检测电机转速和转向的原理。最后,给出了详细的测速程序设计思路和代码实现。
394 0
|
9月前
第三章:晶体三极管及应用电路
第三章:晶体三极管及应用电路
33 0
|
信息无障碍 芯片
电路模型和电路定律——“电路分析”
电路模型和电路定律——“电路分析”
三极管的基础知识(下)②
输入级:采用差分放大电路,目的是抑制零漂现象; 中间级:采用共射放大电路,目的是提高电压放大倍数; 输出级:采用射极输出器,目的是提高电路带负载能力
248 0
三极管的基础知识(下)②
三极管的基础知识(下)①
①电压放大倍数:是指放大电路输出电压有效值与输入电压有效值之比。 ②电流放大倍数:是指放大电路输出电流有效值与输入电流有效值之比。 ③功率放大倍数:是指放大电路输出功率有效值与输入功率有效值之比。 ④输入电阻:是指放大电路输入端看进去的等效电阻,对信号源来说,就是负载。输入电阻定义为输入电压有效值与输入电流有效值之比, ⑤输出电阻:是指从放大电路输出端看进去的等效电阻。输出电阻越小,输出电压随负载变化越小,放大电路带负载能力越强。
231 0
三极管的基础知识(下)①
三极管的基础知识(上)
主要用于放大电路、开关电路。 2.三极管的结构与类型 (1)结构:三极管有两个PN结(集电结、发射结)、三个区(集电区、基区、发射区)、三个电极(集电极、基极、发射极)组成。如图所示:
372 0
三极管的基础知识(上)
二极管的基础知识
(1)定义:导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质,称为半导体。常用的半导体材料是硅和锗。 (2)敏感特性:半导体的导电能力对温度、光照、磁场、电场等很敏感。 (3)导电特征: ①纯净的半导体中的半导体中自由电子、空穴数目相等且数量少,导电能力极差。(所以使用“掺杂”特性) ②自由电子、空穴同时参与导电,这是半导体区别于导体的重要导电特征。
252 0