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認識半導體二極管的第一步-了解半導體

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2017-08-02
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摘要 : 想要了解半導體二極管,首先我們需要了解什么是半導體?

在自然界中,根據材料的導電能力,我們可以將他們劃分為導體、絕緣體、半導體。而半導體的導電能力介于絕緣體和導體之間。常見的半導體材料有硅(Si)和鍺(Ge)。

 

硅的原子和晶體結構圖

原子最外層的電子為價電子,硅原子的外層電子殼層中4個價電子,在硅晶體每個原子有4個相鄰原子,硅原子和每個相鄰硅原子共享2個價電子,從而形成穩定的8原子結構

                                              晶體硅原子結構示意圖.png

 

為什么半導體受溫度、光照影響大?

硅原子的外層的電子受原子核的束縛比較小,在光照或溫度作用下得到足夠的能量時,會擺脫原子核的束縛而成為自由電子,并同時在原來位置留下空穴。電子帶負電,空穴帶正電。

             半導體受溫度影響大.png


 

   N型半導體-自由電子成為導電主體

在純凈的硅晶體中摻入少量5價元素磷,由于磷原子具有5個原子,所以一個磷原子同相鄰的4個硅原子結成共價鍵時,還多余一個價電子,這個價電子很容易

掙脫磷原子核的吸引而變成自由電子

               N型半導體.png



   P型半導體

純凈的硅晶體中摻入少量3價元素,如硼,這些3價原子的最外層只有3個價電子,當它與相鄰的硅原子形成共價鍵時,還缺少一個價電子,當它與相鄰的硅原子形成共價鍵時,還缺少一個價電子,因而在一個共價鍵上要出現一個空穴。

                 P型半導體.png

通過以上半導體的原理加深了了理解,在下篇文章中我們進而了解半導體二極管的工作原理


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