模拟电子技术的基础知识
出处:电子发烧友 发布于:2019-07-09 14:15:07
好了,让我们以pN结的形成为起点,进而了解半导体二极管及其应用。
1、本征半导体:纯净 晶体结构 共价键 自由电子 空穴(成对出现)即载流子(2种)【空穴电流 电子电流】
特点:电阻率大 导电性能随温度变化比较大
2、掺杂半导体
a:N型半导体:掺入五价元素杂质(施主杂质),自由电子为多子(多数载流子称为多子)。
模拟电子技术的基础知识
空穴为少子
多子的浓度与掺入杂质的浓度有关而不是与温度有关,少子的浓度与温度有关
b:P型半导体:掺入三价元素(硼)受主杂质,空穴为多子,自由电子为少子
若掺入五价元素杂质浓度多于三价杂质浓度,可由P型转向N型
3、PN结的形成
两边多子浓度不同——多子扩散——形成内电场——阻碍多子运动——加强少子的飘移——飘移和扩散达成动态平衡——形成PN结
注:由于交界面两侧的N型半导体和P型半导体存在多子浓度的极大差异,P型半导体一侧的多子为空穴,其浓度远大于N型半导体一侧;N型半导体一侧的多子为电子,其浓度又远大于P型半导体一侧。这种浓度差使多子相互扩散通过交界面到达对方,并与对方的多子复合,使P区靠近交界面处形成一个缺少空穴,只有负离子的薄膜层;N区靠近交界面处形成一个缺少电子,只有正离子的薄层。
4、PN结的单向导电性
a:PN结的正向偏置 P——电源正极 N——电源负极,外电场使内电场减弱,动态平衡打破,多子扩散运动加强,少子飘移运动减弱,形成正向电流——PN导通
b:PN结的反向偏置 P——电源负极 N——电源正极 ,则PN截止
5、pN结上电流与电压关系
存在如IF=Isexp(-eVF/kT)下关系,式中,-e为电子电量;k为玻尔兹曼常数;T为温度;Is为反向饱和电流,。正向电压U>0,i=Isexp(U/ut); 反向电压U<0,i=IS(I 与U无关)。
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