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电工电子技术基础(杨静生)[09131~4]  Created  by  Kairry  第  1  页 共  31  页 第七章 半导体器件 ★半导体器件、PN 结基本知识 ★三种器件（二极管、三极管、场效应管）的构成、工作原理及主要参数。 最基本的电子器件主要有三大类:  真空管 半导体器件 集成电路  7. 1 半导体的基本知识 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 自然界的物质 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。... More

电工电子技术基础(杨静生)[09131~4]  Created  by  Kairry  第  1  页 共  31  页 第七章 半导体器件 ★半导体器件、PN 结基本知识 ★三种器件（二极管、三极管、场效应管）的构成、工作原理及主要参数。 最基本的电子器件主要有三大类:  真空管 半导体器件 集成电路  7. 1 半导体的基本知识 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 自然界的物质 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。  [按导电性能]  半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 光敏性 半导体的导电机理不同于其它物质，具有不同于其它物质的特点 热敏性 导电能力明显变化 掺杂性  7. 1. 1 本征半导体 本征半导体是化学成分纯净、物理结构完整的半导体。半导体在物理结构上有多晶体和单晶体两种 形态，制造半导体器件必须使用单晶体，即整个一块半导体材料是由一个晶体组成的。制造半导体器件 的半导体材料纯度要求很高，要达到 99. 9999999%，常称为“九个 9”。 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。根据化学知 识知道，最外层的价电子受原子核的束缚力最小，容易脱离原子核的束缚而成为自由电子。在半导体晶 体中，一个原子最外层的价电子分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。 形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规则排 列，形成晶体。共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离 共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。 当半导体处于热力学温度 0 K 时，且无外界激发的条件下，没有可以运动的带电粒子（即载流子）， 当温度升高大于 0  K 时，或受到光的照射等外界激发时，价电子能量增高，有的价电子挣脱共价键 的束缚，成为自由电子，从而可能参与导电。此现象称为本征激发（也称热激发）。同时共价键上留下一 个空位称为空穴，[参见动画]  在自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了一个空位，空位呈 现出正电性，其正电量与电子的电荷量 Less