《模拟电路》是电子技术领域基础且重要的课程，其中涵盖了半导体器件的基础知识。在这一章中，我们将深入探讨半导体的基本概念、二极管、三极管以及场效应管。
半导体是一种特殊的材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间。硅（Si）和锗（Ge）是最常见的半导体材料，它们具有4个价电子。在绝对零度（T=0K）时，半导体中的价电子被共价键紧密束缚，导电性极低。然而，当温度升高或受到光照时，部分电子能够获得足够的能量挣脱原子核的束缚，成为自由电子，与此同时会留下一个空位，即空穴。这种现象被称为本征激发。
本征半导体是化学成分纯净的半导体晶体，通常需要极高的纯度（如99.9999999%）。在热力学温度零度和无外界刺激时，本征半导体不导电。在外加电场的作用下，电子和空穴都会参与导电，形成导电机制。
在本征半导体中掺入杂质可以改变其导电性质，形成两种类型的杂质半导体：N型和P型。在N型半导体中，掺入五价元素如磷或砷，增加自由电子的数量；而在P型半导体中，掺入三价元素如硼或镓，增加空穴的数量。这两种半导体类型分别以自由电子和空穴作为多数载流子。
PN结是模拟电路中至关重要的概念，它是P型半导体和N型半导体交界处形成的特殊区域。PN结具有单向导电性，即在正向偏置时，扩散电流远大于漂移电流，允许电流通过；而在反向偏置时，漂移电流远小于扩散电流，阻止电流流动。这一特性使得PN结在许多电子设备如二极管、晶体管中起到关键作用。
在实际应用中，PN结的单向导电性可用于整流、稳压、光电探测等领域。二极管，由一个PN结构成，是电子电路中最基本的元件之一，它在电路中扮演着开关和电压调节的角色。半导体三极管（BJT）和场效应管（FET）则是放大电路的核心，它们能够控制电流并实现电压放大。
总的来说，模拟电路的学习涉及半导体物理、PN结理论以及半导体器件的应用。掌握这些基础知识对于理解电子设备的工作原理至关重要，同时也为深入学习更复杂的模拟电路设计打下坚实的基础。
