二極管及應(yīng)用-半導(dǎo)體的特性（電子技術(shù)課件）

半導(dǎo)體及其特性④內(nèi)層電子的狀態(tài)非常穩(wěn)定，可以和原子核一起視為不容易改變的原子內(nèi)核。+---++原子由原子核和核外電子組成。②原子核由帶正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子組成。③核外電子帶負(fù)電，數(shù)量和質(zhì)子相同，按照2、8、18……的規(guī)律由內(nèi)到外分層分布。1.1半導(dǎo)體及其特性一、物質(zhì)的分類1.原子結(jié)構(gòu)①所以原子可以簡(jiǎn)化為由不容易改變的帶正電的原子內(nèi)核和帶負(fù)電的最外層電子組成。+---++---+3②整個(gè)原子呈電中性。2.簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)＋3注意：電荷守恒常用的導(dǎo)電材料有金、銀、銅、鋁等。原子內(nèi)核最外層電子3.導(dǎo)體最外層電子數(shù)通常是1-3個(gè),在常溫下存在大量的自由電子，具有良好的導(dǎo)電能力。導(dǎo)體最大的特點(diǎn)：含有大量的自由電子。常用的絕緣體材料有橡膠、塑料、云母、陶瓷等。＋7注意：電荷守恒原子內(nèi)核最外層電子4.絕緣體絕緣體的最外層電子數(shù)一般為6-8個(gè)，常溫下絕緣體內(nèi)部幾乎不存在自由電子，因此導(dǎo)電能力極差或不導(dǎo)電。絕緣體的特點(diǎn)：內(nèi)部幾乎沒有自由電子，因此不導(dǎo)電。半導(dǎo)體的最外層電子數(shù)一般為4個(gè)，在常溫下半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力也是介于導(dǎo)體和絕緣體之間。＋4注意：電荷守恒原子內(nèi)核最外層電子5.半導(dǎo)體常用的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、硒及某些金屬氧化物、硫化物等。半導(dǎo)體的特點(diǎn)：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，但具有光敏性、熱敏性和摻雜性常用的半導(dǎo)體材料有高純度的硅和鍺，都是單晶結(jié)構(gòu)。平面示意圖晶體結(jié)構(gòu)6.本征半導(dǎo)體的單晶結(jié)構(gòu)它們的原子整齊地按一定規(guī)律排列。把這種純凈的、原子結(jié)構(gòu)排列整齊的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。平面示意圖晶體結(jié)構(gòu)6.本征半導(dǎo)體的單晶結(jié)構(gòu)本征半導(dǎo)體中，每個(gè)原子最外層的四個(gè)價(jià)電子不僅受自身原子內(nèi)核的束縛，還受到相鄰原子的吸引，從而形成了共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。共價(jià)鍵6.本征半導(dǎo)體的單晶結(jié)構(gòu)在這種結(jié)構(gòu)下，每個(gè)原子最外層都有8個(gè)電子，外層電子很難擺脫這種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)束縛而變成自由電子，所以，通常本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力很差。共價(jià)鍵6.本征半導(dǎo)體的單晶結(jié)構(gòu)在外部條件不變時(shí)，電子-空穴對(duì)具有固定的較少的數(shù)量，所以半導(dǎo)體一般具有較弱的導(dǎo)電能力。二、半導(dǎo)體的特性1.熱敏性空穴自由電子

（1）常溫時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)部的電子—空穴對(duì)溫度上升時(shí)，電子-空穴對(duì)的數(shù)量迅速增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力迅速增強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體的熱敏性——即對(duì)溫度（熱）敏感。（2）溫度上升時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)部的電子—空穴對(duì)空穴自由電子（3）熱敏性的應(yīng)用利用半導(dǎo)體的熱敏性，可以做成各種感溫元件，用于控制溫度，如利用熱敏電阻控制空調(diào)器調(diào)節(jié)溫度，電飯鍋的溫度控制系統(tǒng)等。在外部條件不變時(shí)，電子-空穴對(duì)具有固定的較少的數(shù)量，所以半導(dǎo)體一般具有較弱的導(dǎo)電能力。2.光敏性空穴自由電子（1）常溫時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)部的電子—空穴對(duì)（2）光照增強(qiáng)時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)部的電子—空穴對(duì)空穴自由電子照射到半導(dǎo)體的光照增強(qiáng)時(shí)，電子-空穴對(duì)的數(shù)量迅速增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力迅速增強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體的光敏性——即對(duì)光照強(qiáng)度敏感。（3）光敏性的應(yīng)用利用半導(dǎo)體的光敏性，可以做成半導(dǎo)體光電效應(yīng)的各種元件，例如：光敏電阻、光敏二極管等，半導(dǎo)體光敏元件廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量、光通信、計(jì)算技術(shù)、攝像、夜視、機(jī)器人、質(zhì)量檢查以及其他測(cè)量和控制裝置中。在外部條件不變時(shí)，電子-空穴對(duì)具有固定的較少的數(shù)量，所以半導(dǎo)體一般具有較弱的導(dǎo)電能力。（1）常溫時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)部的電子—空穴對(duì)空穴自由電子3.摻雜性（2）摻入雜質(zhì)后半導(dǎo)體內(nèi)部的電子與空穴半導(dǎo)體中用特殊的工藝摻入雜質(zhì)時(shí)，雜質(zhì)會(huì)替換掉晶體中的部分半導(dǎo)體原子，從而帶來多余的電子或者空穴，使導(dǎo)電能力增強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體的光敏摻雜特性——即對(duì)雜質(zhì)敏感。+5自由電子電子