什么是半导体半导体材料具有与绝缘体和导体相同的导电特性

半导体的原子结构　　由于硅覆盖了地球表面的 28%，它被认为是一种常见的材料，原子序数为 14显示了硅的原子结构：硅的外环中有四个电子，称为价电子在某些情况下，这些价电子可以与其他原子的价电子结合发生这种情况时，会形成共价键，从而形成晶格晶体结构。

　　纯硅是一种很好的绝缘体，这意味着不能通过它进行导电但是，如果在纯硅结构中添加一些杂质，则可以改变这种半导体的导电特性　　在掺杂过程中，杂质被添加到纯半导体材料中，使其成为外在的(相对于纯半导体，这是本征的)。

一些最常见的杂质类型是三价(三个价电子)，例如硼和镓，以及五价(五个价电子)，例如砷和锑　　假设纯硅半导体掺杂了五价杂质砷砷的四个价电子将与硅的四个价电子形成共价键，而来自砷的一个电子保持自由在这个例子中，砷基本上“捐赠”了一个自由电子给硅结构。

　　所有五价杂质都“提供”自由电子，被称为供体杂质结果，在形成的结构中，通过电子进行传导，晶体被称为N型晶体　　三价杂质只能利用三个电子形成共价键;因此，将需要一个电子来完成晶格结构，并且将保留一个空穴来代替丢失的电子。

因为这个空穴可以接受一个电子，所以三价杂质称为受主杂质在所得结构中，通过空穴进行导电，晶体称为 P 型晶体　　p-n结架构　　在P型半导体中，添加元素周期表的III族元素作为掺杂元素，而在N型半导体中，V族元素作为掺杂元素。

在 P 型半导体中，多数载流子是空穴，少数载流子是电子　　p-n 结是由两种不同掺杂的半导体类型组成的界面在 P 区，有比形成结的半导体多一个间隙(更多正电荷)的三价掺杂元素，而在 N 区，有更多电子(更多负电荷)的五价掺杂元素。

　　“结”是指两种掺杂(P 和 N)连接的区域因此，如果 P 型层和 N 型层靠得很近，则在接合处会产生一个排空区这发生在 P 区中的空穴趋向于接近 N 层并且 N 区中的电子趋向于向 P 区移动时因此，排空区域似乎没有电荷，因为相邻的电荷相互抵消。

　　结果，在结中，产生了一个从右到左(从正到负)的电场，以及与电场方向相反的电位差 delta V　　半导体的 P 区也称为受主区，因为它接受电子进入其区域，而 N 区也称为施主区，因为它向 P 区提供电子。

　　假设 ap-n 结与电池进行电子连接如果结的 P 区与电池的正极相连，N 区与电池的负极相连，则可以表示p-n结以直接极化方式连接　　在这种情况下，p-n 结将被电流穿过，因为 N 区域的负电荷被吸引到电池的正极。

当这发生时，在克服了结的电位差之后，它们到达了电池的正极同时，空穴被电子中和　　此外，如果 p-n 结反向连接，则应连接到与电池负极的 P 区和与电池正极的 N 区在此期间，结内不会有电流流通，因为排空区域会扩大，不允许任何电荷通过。

　　二极管是具有两个端子的无源非线性电子元件，其功能是仅在一个方向上通过电流，即直接极化，而在极化反向时不让电流通过　　晶体管及其类型　　晶体管的第一个工作原型是 1947 年在贝尔电话实验室开发的晶体管的发明确实是电子领域最相关的发现之一，无论是数字还是模拟。

　　我们将重点介绍通过适当连接两个 p-n 结获得的双极晶体管，也称为双极结晶体管 (BJT)更准确地说，BJT 由三个掺杂的半导体区域组成，这样：　　· 称为发射极和集电极的两个横向区域属于同一类型(P 或 N)　　· 中央区域，称为基底，与侧面区域的类型相反　　如图 4 所示，有两种双极晶体管配置：PNP 和 NPN。

将有两个潜在的障碍产生两个相反的交叉点　　为了获得晶体管效应而不是两个简单的相对二极管，必须遵守以下制造限制：　　· 发射极和集电极区必须是重掺杂的，因此自由电荷丰富，而中心区必须是弱掺杂的，因此自由电荷很差。

　　· 底座的宽度必须非常小，厚度与势垒相当这样，大多数充电器从发射极到集电极的时间会很短，很少有电荷可以在基极结合　　NPN和PNP晶体管的主要区别在于：　　· 在 PNP 晶体管中，大多数电荷载流子是空穴，而在 NPN 晶体管中，电子是大多数电荷载流子。

　　· 当电流流过晶体管的基极时，NPN 晶体管导通在 NPN 晶体管中，电流从集电极流向发射极　　· 当晶体管的基极没有电流时，PNP 晶体管导通在 PNP 晶体管中，电流从发射极流向集电极　　晶体管可以在三种模式下工作：　　· 放大器(也称为有源模式)。

在这种模式下，发射极-基极结为正向偏置，而集电极-基极结为反向偏置这样做，电流从发射极流向集电极，其值与基极电流成正比　　· 切断模式发射极-基极和集电极-基极结都是反向偏置的除了可忽略不计的静态电流外，没有电流流动，晶体管关闭。

　　· 饱和模式发射极-基极和集电极-基极结都是正向偏置的所有电流从发射极流向集电极，晶体管导通　　从前文所述，晶体管通常用作电流放大器，或用作启用/禁用与其连接的负载的开关免责声明：本文来源：[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件，版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。