模电部分 潘二极管及电路PPT学习教案.pptx

【知识点详解】 1. **半导体的基本概念** - 本征半导体：指完全纯净的、具有晶体结构的半导体，如硅和锗。在常温下，由于共价键结构，电子难以脱离，导电能力较弱。 - 共价键：在半导体中，原子通过共享电子形成稳定的结构，这些电子被称为束缚电子。 - **载流子**：在半导体中，导电主要由两种载流子——自由电子和空穴负责。自由电子是脱离共价键的电子，空穴是共价键中缺失电子的位置，相当于正电荷。 2. **半导体的导电机理** - 本征激发：热能可能导致价电子获得足够的能量脱离共价键，成为自由电子，同时产生空穴。 - **本征半导体的导电**：在本征半导体中，自由电子和空穴数量相等，它们的移动形成电流。温度升高会增加载流子浓度，提高导电能力。 3. **杂质半导体** - **P型半导体**：通过掺入三价元素（如硼），产生多余的空穴，空穴成为多数载流子。 - **N型半导体**：掺入五价元素（如磷），提供额外的自由电子，自由电子成为多数载流子。 - **杂质半导体的示意表示法**：P型半导体以空穴为主，N型半导体以电子为主，多子决定了半导体的主要导电类型。 4. **PN结的形成** - **扩散与漂移运动**：多子（在P型和N型半导体交界处）会扩散，形成空间电荷区；同时，由于电场作用，少子会发生漂移。 - **动态平衡**：扩散与漂移达到平衡，形成固定厚度的空间电荷区，即PN结。 - **空间电荷区**：区域内电位不均匀，形成内电场。 5. **PN结的特性** - **单向导电性**：当PN结正向偏置（P端接正，N端接负），内电场减弱，扩散电流增大，导通；反向偏置时，内电场增强，阻止电流流动，呈现高阻态。 这些知识点是电子工程和半导体物理的基础，特别是在模拟电子技术（模电）中，理解和应用PN结对于设计和分析二极管电路至关重要。例如，二极管常被用于整流、稳压、开关和光电转换等应用。