314杂质半导体 P型半导体 N型半导体 掺入三价杂质元素(如硼) 掺入五价杂质元素(如磷) +4 受主原子 +3儿 +4 施主止窝子 图215P型丰导体的共价键结构 图216N型半导体的共价键结构 空穴=多子←它主要由杂质原子提供→自由电子=多子 自由电子=少子 由热激发形成 空穴 少子 空间电荷
3.1.4 杂质半导体 N型半导体 掺入五价杂质元素(如磷) P型半导体 掺入三价杂质元素(如硼) 自由电子 = 多子 空穴 = 少子 空穴 = 多子 自由电子 = 少子 由热激发形成 它主要由杂质原子提供 空间电荷
杂质对半导体导电性的影响 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大 的影响,一些典型的数据如下: ①7=300K室温下,本征硅的电子和空穴浓度 H=p=1.4×1010cm3 ②掺杂后N型半导体中的自由电子浓度 n=5×1016/cm3 ③本征硅的原子浓度:496×1021cm3 以上三个浓度基本上依次相差106/cm3
7 掺入杂 质对本征半导体的导电性有很大 的影响,一些典型的数据如下: T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n = p =1.4×1010/cm3 1 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3 3 以上三个浓度基本上依次相差106 /cm3 。 2 掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3 杂质对半导体导电性的影响
本节中的有关概念 半导体导电特点1: 其能力容易受温度、光照等环境因素影响 温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑ ·本征半导体、本征激发自由电子 复合 空穴 ☆半导体导电特点2:掺杂可以显著提高导电能力 杂质半导N型半导体、施主杂质(5价) P型半导体、受主杂质(3价 多数载流子、少数载流子
8 • 本征半导体、本征激发 本节中的有关概念 自由电子 空穴 N型半导体、施主杂质(5价) P型半导体、受主杂质(3价) • 多数载流子、少数载流子 •杂质半导体 复合 *半导体导电特点1: 其能力容易受温度、光照等环境因素影响 温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑ *半导体导电特点2:掺杂可以显著提高导电能力
32PN结的形成及恃性 32.1PN结的形成 32.,2PN结的单向导电性* 323PN结的反向击穿 324PN结的电容效应
9 3.2 PN结的形成及特性 3.2.1 PN结的形成 3.2.2 PN结的单向导电性 * 3.2.3 PN结的反向击穿 3.2.4 PN结的电容效应
32.1PN结的形成 载流子的扩散运动浓度差产生的载流子移动 运动:漂移运动在电场作用下,载流子的移动 P区 一内电场N区 P型 N型 形成过程可分成4步动画) Q⊕⊕⊕.浓度差多子的扩散运动 ⊙S⊙⊕⊕⊕|2扩散空间电荷区内电场 esG④⊕3内电场)少子的漂移运动 →阻止多子的扩散 4、扩散与漂移达到动态平衡 扩散:空穴 电子 漂移:电子 空穴
10 3.2.1 PN结的形成 1. 浓度差→多子的扩散运动 2. 扩散→空间电荷区→内电场 3. 内电场→少子的漂移运动 →阻止多子的扩散 4、扩散与漂移达到动态平衡 载流子的 运动: 扩散运动——浓度差产生的载流子移动 漂移运动——在电场作用下,载流子的移动 P区 N区 扩散:空穴 电子 漂移:电子 空穴 P 型 N 型 形成过程可分成4步 (动画) 内电场