1、半导体基础知识
一、本征半导体
二、杂质半导体
三、PN结的形成及其单向导电性
四、PN结的电容效应
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。
导体——铁、铝、铜等金属元素等价低元素，其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。
绝缘体——惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导电。
半导体——硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。
本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。
2、本征半导体的结构
自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。
一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大。
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。
外加电场时，带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电，且运动方向相反。由于载流子数目很少，故导电性很差。
温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导电性增强。
热力学温度0K时不导电。
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？
二、杂质半导体
1.N型半导体
杂志半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多，电子浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。
2.P型半导体
P型半导体主要靠空穴导电，掺入杂质越多，空穴浓度越高，导电性越强。
在杂质半导体中，温度变化时，载流子的数目变化吗？少子与多子变化的数目相同吗？少子与多子浓度的变化相同吗？
1.变化
2.相同
3.不同：加入多数载流子增加了两个，少数载流子也增加了两个，可能多数载流子增加了千分之一，而少数载流子只增加了百分之一。
三、PN结的形成及其单向导电性
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、固体均有之。
PN结的形成
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P区、自由电子从P区向N区运动。
参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态平衡，就形成了PN结。
PN结的单向导电性
PN结加正向电压导通：
耗尽层变窄，扩散运动加剧，由于外电源的作用，形成扩散电流，PN结处于导通状态。
PN结加反向电压截至：
耗尽层变宽，阻止扩散运动，有利于漂移运动，形成漂移电流。由于电流很小，故可近似认为其截至。
