一、常用半导体器材

-- 由于物质的导电性取决于原子结构。通常我们把原子核束缚核外电子能力小的称作导体，束缚能力强的叫做绝缘体，而半导体介于二者之间。

1.1、半导体

半导体具有三大特性，热敏性，光敏性，杂敏性。这些特性均与半导体的导电能力息息相关。

半导体按照其是否含有杂质，分为本征半导体和杂质半导体。

本征半导体即纯净的单元素半导体。

杂质半导体可分为，N型半导体，自由电子多，空穴少，自由电子为多数载流子。

P型半导体，自由电子少，空穴多，空穴为多数载流子。

可用五N三P来记忆。

杂质半导体中多数载流子浓度主要取决于掺入的杂质浓度。由于N型半导体少数载流子是半导体材料共价键提供的，因而其浓度主要取决于温度。此时电子浓度于空学浓度之间可以证明：在一定温度下电子浓度与空穴浓度的乘积是一个常数，与掺杂都无关。

1.2、PN结

--在一块本征半导体上，用工艺的办法使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，则在两种半导体的交界处形成了PN结。

PN结是一切半导体器件的“元概念”和技术起点。

由于电子和空穴的浓度相差悬殊，因而将产生扩散运动。电子由N区向P区扩散，空穴由P区向N区扩散。

在N区和P区的交界处形成了一个空间电荷区，由N->P的电场，P区显负，N区显正

在电场的作用下，载流子将做漂移运动，其运动方向正好与扩散方向相反，阻止扩散作用。电荷扩散的越多，电场越强，因而漂移运动越强，对扩散的阻力越大。因而PN对外显示中性。

PN结内部载流子基本为零，因此导电率很低，相当于介质。但PN结两侧的P区和N区导电率很高，相当于导体，这一点和电容比较相似，所以说PN结具有电容效应。

现对PN结接外加电场，当内电场与外电场同向时，空间电荷区变宽，不导通，即反偏。当内电场与外电场异向时，空间电荷区变窄，导通，即正偏。这种性质称作单向导电性。（PN结反偏时，若电压过大会被击穿，一般电击穿是可逆的，如：雪崩击穿7V，齐纳击穿4V。热击穿是不可逆的。）

1.3、半导体二极管

--一个PN结加上相应的两根外引线，然后用塑料、玻璃或铁皮等材料做外壳封装就成为了最简单的二极管。

1.3.1、二极管的符号和种类

二极管符号

二极管有很多种类：

工艺上分：点接触型二极管，面接触型二极管

材料上分：硅二极管，锗二极管

用途上分：整流管，检波二极管，稳压二极管，光电二极管，开关二极管

1.3.2、二极管的伏安特性

二极管的伏安特性曲线

二极管的伏安特性是指流过二极管的电流与两端所加电压的函数关系。二极管既然是一个PN结，其伏安特性当然具有“单向导电性”。二极管的伏安特性呈非线性，特性曲线上大致可分为四个区：

当外加正向电压较低时，由于外电场还不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动的阻力，故正向电流很小，几乎为零。这一区域称之为死区。

外加正向电压超过死区电压(硅管0.5V，锗管0.1V)时，内电场大大削弱，正向电流迅速增长，二极管进入正向导通区。

反向饱和电流很小，可近似视为零值，反向截止区。

外加反向电压超过反向击穿电压UBR时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性，进入反向击穿区。

当外加正向电压大于死区电压时，二极管由死区进入导通区，导通区中的正向电流随电压的增大迅速增大，但导通后二极管的端电压却几乎不变，硅二极管的正向导通电压典型值约为0.7V，锗二极管的正向导通电压典型值约为0.3V。考虑到二极管的正向导通压降，二极管正向偏置时，通常应串联分压限流电阻。在二极管两端加反向电压时，将有很小的、由少子漂移运动形成的反向饱和电流通过二极管。反向电流有两个特点：一是它随温度的上升增长很快，二是在反向电压不超过某一范围时，反向电流的大小基本恒定，而与反向电压的高低无关，所以通常把反向截止区中由少子形成的漂移电流称为反向饱和电流。