常用半导体器件基础知识

1 电路基础知识

半导体概念：导电能力基于导体和不导体之间

本征半导体：是一种纯净的半导体具有晶体结构

自由电子：电子的热运动可以使电子逃离共价键的束缚（导电需要靠自由电子）

载流子：有空穴和自由电子

本征半导体结构示意图：

空穴：

本征激发和复合 ：

自由运动自由电子撞到空穴后湮灭重新变成本征电子的共价键

本征半导体载流子的浓度：温度越高本征激发越剧烈，复合的速度和浓度相关，一定的程度就会趋于平稳

杂质半导体 ：在半导体内参入少量的杂质

N型半导体（温度对N型半导体的影响不大），多是带正电的自由电子

1：掺入P（磷），掺入一个就多出一个自由电子

2：半导体的载流子有空穴和自由电子

3：自由电子是多数的载流子称为多子，空穴称之为少子

P型半导体（掺入硼）多是带空穴的

1：空穴是一个多数载流子

2：自由电子是少数载流子

PN结的形成 ：将P型半导体和N型半导体结合在一起

1:扩散运动从浓度高的地方向浓度低的地位去扩散。

2：空间电荷区：耗尽区，阻挡量

3：少子在空间电场中的运动称之为漂移运动

4：对称结，不对称结（空间电荷区浓度高的地方就会窄，浓度低的地方就会宽）

PN结的单向导电性

1：外加正向电压：此时耗尽层就会变短此时导通电路让扩散运动重新得以恢复

2：外加反向电压（此时的电流对温度非常的敏感），

PN结的电流方程: PN结电流公式可以表示为： I = Is(e ^ u/Ut -1) . Ut 表示的是温度相关把温度转换为电压室温下Ut是26毫伏，u表示的是PN结上加上的电压，不同的材料有不同的导通电压

PN结的伏安特性曲线

PN结的伏安特性

1：正向特性 死区

2：反向特性 反向击穿：

1：雪崩击穿（掺杂浓度低，温度越高雪崩击穿所需要的电压越高）

2：齐纳击穿（掺杂浓度高，温度越高齐纳击穿所需要的温度越低）

PN结的电容效应

1：势垒电容

2：扩散电容是由非平衡少子和电压之间的关系构成

1.2 PN结产生我们的第一个半导体器件：半导体二极管

1.2.1常见的结构

1.2.2 二极管的伏安特性

1：体电阻的存在哦，电流比PN结小

2：反向电流大一些

PN 结的伏安特性（包含一个死区和一个导通电压）

反向特性：反向击穿（反向的电压再增加很快的上去）

反向击穿：

雪崩击穿（掺杂的浓度较低-->PN的长度较长对自由电子有加速的作用自由粒子与共价键碰撞产生更多的自由电子烧毁PN结）-----》温度越高雪崩击穿所需要的击穿电压越高

齐纳击穿（掺杂的浓度高-->PN结的长度低，场强比较强自由电子脱离共价键的束缚导致PN结烧毁）----》PN结过热导致的烧毁 ----》温度越高齐纳击穿所需要的击穿电压越低

电容：在相同的电压变化范围内电容量不一样当中存储的电荷量变化

PN结的电容效应：

1：势垒电容 ---》 可以做成可变电容

2：扩散电容---》 是由非平衡少子和电压之间的关系形成的

1.2半导体二级管（把PN结包装成二极管），电应力是存在的

二级晶体管常见的结构

集成的概念：在一块电路板上封装多个

二极管的伏安特性

1：体电阻的存在在相同的电压下比PN结小

2：反向的电流比PN结要大

温度的影响

1：正向的向左边移动，反向的向下移动

2：室温的情况下，正向电压下下降2-2.5，反向电流增加一倍