基本半导体分立器件.pptx

【半导体的基本知识与PN结】 半导体的基本特性是其导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率在10-3至109 Ω·cm范围内。半导体材料主要包括硅（Si）和锗（Ge）。半导体有三个显著特性：热敏性、光敏性和杂敏性。 1. **热敏性**：半导体的电阻率随温度升高而显著降低，例如，纯净锗的电阻率在升温10℃时会近乎减半。这一特性使得半导体在温度传感器等领域有广泛应用。 2. **光敏性**：半导体的导电性能会因光照变化而变化。例如，硫化镉薄膜在光照下电阻可大幅降低，这在光电二极管和光敏电阻中得到利用，用于光信号的检测和转换。 3. **杂敏性**：通过掺杂适量杂质，半导体的导电性能会发生巨大变化。例如，在硅中掺入亿分之一的硼，电阻率会大幅下降。这是制造不同性能半导体器件的基础。 **本征半导体**是指纯净且不含杂质的半导体，如单晶硅或锗。在绝对零度时，半导体呈绝缘体状态，没有自由电子。但随着温度升高或光照，价电子获得能量挣脱共价键形成自由电子，同时留下空穴，这种现象称为本征激发。自由电子和空穴构成一对，共同参与导电过程。 **PN结**是半导体器件的核心组成部分，由P型（多空穴）和N型（多自由电子）半导体接触形成。在PN结的界面，由于扩散作用，自由电子会向P区移动，空穴则向N区移动，形成一个空间电荷区，这个区域具有阻止载流子进一步扩散的特性，即PN结的阻挡作用。PN结广泛应用于二极管、晶体管等半导体器件，是现代电子技术的基础。