**章 半导体器件
半导体器件是构成各种电子电路*基本的元器件。学习电子技术,必须首先了解和掌握半导体器件的基本结构、工作原理、特性和参数。本章首先简单介绍半导体的特性、PN结的单向导电性,然后讨论二极管、晶体管的特性及使用方法,为以后的学习打下基础。
**节 半导体基本知识
半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,如硅、锗、���以及大多数金属氧化物和硫化物都是半导体。
一、本征半导体
本征半导体就是完全纯净的、具有晶体结构的半导体。
常用的半导体材料是硅和锗,它们都是具有共价键结构的四价元素。纯净的半导体具有晶体结构,所有原子基本上整齐排列,所以半导体也称晶体。
在本征半导体中,每一个原子的4个外层价电子与周围4个原子的外层价电子相结合而形成共价键。当价电子获得一定的能量(温度升高或受光照)后,即可挣脱原子核的束缚而成为自由电子。价电子成为自由电子的同时,共价键中就留下一个空位,称为空穴。由于中性原子失去一个电子而带正电,因此,可以认为空穴是带正电的。自由电子和空穴总是成对出现的,称为电子空穴对。半导体中产生电子空穴对的过程称为本征激发。
自由电子带负电,空穴带正电,统称载流子。在外电场作用下,一方面自由电子逆着电场方向运动而形成电子电流;另一方面空穴顺着电场方向运动而形成空穴电流。这两个电流的实际方向是相同的,所以通过半导体的电流是自由电子和空穴两种载流子的运动形成的。这是半导体导电与金属导体导电机理上的本质区别。
……