5.1 半导体的基本知识

    1. 导体、绝缘体和半导体

物质按导电性能可分为导体、绝缘体和半导体。物质的导电特性取决于原子结构。

2. 半导体的独特性能

光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强

热敏性——受温度的影响，半导体导电能力变化很大；

掺杂性——在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电能力极大地增强；

3. 本征半导体

 (1)半导体中有两种载流子：自由电子和空穴，电子带负电，空穴带正电。

(2)本征半导体中，电子和空穴总是成对地产生。

(3)半导体中，同时存在载流子的产生和复合过程。

4.  杂质半导体 

（1）Ｎ型半导体

在本征半导体中, 掺入微量５价元素。Ｎ型半导体中, 自由电子称为多数载流子；空穴称为少数载流子。 

（2）P型半导体

      在本征硅(或锗)中掺入少量的三价元素。 

结论：

(1)本征半导体中加入五价杂质元素，便形成N型半导体。N型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子，此外还有不参加导电的正离子。

(2)本征半导体中加入三价杂质元素，便形成P型半导体。其中空穴是多数载流子，电子是少数载流子，此外还有不参加导电的负离子。

(3)杂质半导体中，多子浓度决定于杂质浓度，少子由本征激发产生，其浓度与温度有关。

5. PN结           

（1）PN 结的形成

1）载流子的浓度差引起多子的扩散

2）复合使交界面形成空间电荷区（耗尽层）

3）扩散和漂移达到动态平衡

（2）PN结的单向导电特性

 在PN结两端外加电压,称为给PN结以偏置电压。

 1）PN结正向偏置

 给PN结加正向偏置电压,即P区接电源正极,N区接电源负极,此时称PN结为正向偏置(简称正偏),此时PN结处于正向导通状态。

2．PN结反向偏置

     给PN结加反向偏置电压,即N区接电源正极,P区接电源负极,称PN结反向偏置(简称反偏)。

    结论：PN结具有单向导电性,即加正向电压时导通,加反向电压时截止。