《数字电子技术基础》是学习数字电路的重要教材，主要涵盖了半导体基础知识和门电路等核心概念。在本课程中，我们首先会接触到半导体的基础知识，包括本征半导体和杂质半导体的特性。
本征半导体是由纯净的晶体结构材料构成，常见的有硅（Si）和锗（Ge）。这两种材料内部含有两种载流子：多子（多数载流子）和少子（少数载流子）。在未掺杂的情况下，多子是自由电子，而少子是空穴。当半导体中引入杂质原子时，可以形成N型和P型半导体。N型半导体通过掺杂五价元素（如磷或砷），使得半导体中有更多的自由电子作为多子；P型半导体则是通过掺杂三价元素（如硼或镓），增加了空穴的数量作为多子。
在半导体中，PN结的形成是关键，它产生了空间电荷区（耗尽层），并具有单向导电性。当外加正向电压时，PN结导通，电流可从P端流向N端；反向电压下，PN结截止，阻止电流流动。PN结的伏安特性曲线显示了其在不同电压下的导电状态，包括正向导通区、反向截止区以及反向击穿区。
接下来，我们将深入学习门电路，这是数字电子技术的基础。门电路是实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路，如与门、与非门、或门等。在门电路中，通常用高电平（例如5V）表示逻辑1，低电平（例如0V）表示逻辑0，但实际操作中高、低电平允许有一定范围的变化。逻辑状态的表示有两种类型：正逻辑（高电平为1，低电平为0）和负逻辑（高电平为0，低电平为1）。
在门电路中，半导体二极管扮演着重要的角色。二极管是一种由PN结构成的电子元件，其开关特性使其在高电平（如VIH=VCC）时导通，低电平（如VIL=0）时截止。在开关等效电路中，二极管可以用理想的开关模型来描述。此外，二极管在门电路中的应用，如二极管与门，可以通过控制输入电压使二极管导通或截止，实现逻辑关系的处理。例如，当VCC=5V，VIH=3V，VIL=0V时，只有当A和B两个输入端同时达到导通电压（3V）时，二极管才导通，输出端VY才能达到0.7V，从而实现了“与”逻辑功能。
这门课程不仅涵盖了半导体的基本物理性质，还讲解了如何利用这些性质设计和分析数字逻辑电路，是理解和应用数字系统设计的基础。通过深入学习这些内容，学生将能够掌握数字电路设计的核心概念，并为后续的数字系统分析和设计打下坚实的基础。
