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半导体基础

半导体是介于导体和绝缘体之间的一种介质,在不同条件下表现出不同的导电性或者不导电特性,

电子半导体器件材料大部分为硅,锗等元素

本征半导体:完全不含杂质的纯净半导体,因为不含杂质,其中载流子仅仅只靠本征激发,导电性能很差。与之相对的是非本征半导体,参杂了不同分为N型半导体和P型半导体,由于两种半导体制作在同一片硅片上,且N型多为自由电子,P型多为空穴,由于扩散作用,中间会形成电场空间,也就是PN结:具有单向导电性,电流只能正极进去,负极出来,正是由于二极管内部独特的PN结。

扩散运动和漂移运动

P型半导体和N型半导体结合之后,P区空穴载流子和N区自由电子在他们交界处就形成了自由电子和空穴的浓度差。

由于P区的空穴浓度比N区高,空穴就往N区扩散,而N区的自由电子浓度比P区高,自由电子往P区扩散,P区和N区交界面附近,形成了一个很薄的空间电荷区,在这个区域内,多子已扩散到对方并消耗。

由于P区N区的杂质离子,一个带负电荷,一个带正电荷,在空间电荷区形成内电场,扩散运动的进行使空间电荷区变宽,内电场也变强了。

这个内电场一方面阻止了扩散运动的进行,扩散就不容易进行下去;另一方面使空穴(少子)从N区往P区漂移,自由电子从P区往N区漂移,这个漂移可不是汽车漂移,是受N区高电势,P区低电势的内电场影响产生漂移,叫做少子漂移。

慢慢的空间电荷区就稳定了。总结来说多子运动叫做扩散运动,少子运动就是漂移运动,当两种运动达到动态平衡就产生了PN结。在PN结加上相应的电级引线和管壳,就构成了半导体二极管。由P区引出的电极成为了正极,由N区引出的电极成为了负极。

理解:P区多子为空穴(带正电)N区多子为电子(带负电),由于扩散作用,空穴和电子分别操作N和P区运动,在P,N区交界处本身会形成一个内电场,由于扩散作用影响,内电场强度也变强了。之后P区边缘是电子,N区边缘是空穴,这个时候又会有漂移运动,也就是不同区的少子会受到电场力的作用会朝对方区域边缘移动。叫少子飘逸

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