模拟电子技术课件 第一章童诗白

《模拟电子技术》课程的第一章主要讲解了半导体器件的基础知识，这部分内容由童诗白和华成英两位专家编著。这一章分为四个主要部分，包括半导体基础知识、半导体二极管、半导体三极管以及场效应管。 半导体是介于导体和绝缘体之间的一种物质，具有独特的导电特性。它们对温度和光照非常敏感，而且可以通过掺杂不同的元素改变其导电性能。本征半导体是指完全纯净、无杂质的半导体材料，例如硅和锗。在本征半导体中，原子通过共价键形成稳定的结构，每个共价键内的电子由两个相邻原子共享。当温度升高，一些电子能够获得足够的能量，脱离共价键成为自由电子，同时在原位置留下空穴。自由电子和空穴是半导体中的两种载流子，它们共同决定了半导体的导电性能。在一定的温度下，电子空穴对的产生与复合达到动态平衡，数量相对稳定。 接着，章节介绍了杂质半导体的概念。通过向本征半导体中掺入五价元素（如磷、砷）或者三价元素（如硼、镓），可以分别得到N型和P型半导体。N型半导体中，五价元素的多余电子成为自由电子，增加导电性能；而P型半导体中，三价元素的空穴数量增多，使得空穴成为主要的载流子。这种掺杂工艺是半导体器件制造中的关键步骤，可以用来创建PN结，是二极管和三极管等器件的基础。 半导体二极管是基于PN结的简单器件，它具有单向导电性，即电流只能从P区流向N区，不能反向流动。二极管广泛应用于整流、稳压、开关等电路中。半导体三极管，又称为双极型晶体管（BJT），利用控制基极电流来调控集电极和发射极之间的电流，实现放大和开关功能。场效应管（FET）则是另一种类型的半导体器件，它通过改变加在沟道上的电压来控制电流，分为结型场效应管和MOS场效应管，常用于电压控制电流的场合，如低噪声放大器、数字电路等。 总结起来，第一章的内容涵盖了半导体的基本理论，包括本征半导体的电子结构、载流子的产生与运动，以及杂质半导体和PN结的概念。这些基本知识是理解后续章节中更复杂的半导体器件和电路设计的基础。学习这部分内容有助于我们深入理解电子设备的工作原理，对于从事电子工程和相关领域的学习者来说至关重要。