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认识半导体二极管的第一步-了解半导体

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2017-08-02
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摘要 : 想要了解半导体二极管,首先我们需要了解什么是半导体?

在自然界中,根据材料的导电能力,我们可以将他们划分为导体、绝缘体、半导体。而半导体的导电能力介于绝缘体和导体之间。常见的半导体材料有硅(Si)和锗(Ge)。

 

硅的原子和晶体结构图

原子最外层的电子为价电子,硅原子的外层电子壳层中4个价电子,在硅晶体每个原子有4个相邻原子,硅原子和每个相邻硅原子共享2个价电子,从而形成稳定的8原子结构

                                              晶体硅原子结构示意图.png

 

为什么半导体受温度、光照影响大?

硅原子的外层的电子受原子核的束缚比较小,在光照或温度作用下得到足够的能量时,会摆脱原子核的束缚而成为自由电子,并同时在原来位置留下空穴。电子带负电,空穴带正电。

             半导体受温度影响大.png


 

   N型半导体-自由电子成为导电主体

在纯净的硅晶体中摻入少量5价元素磷,由于磷原子具有5个原子,所以一个磷原子同相邻的4个硅原子结成共价键时,还多余一个价电子,这个价电子很容易

挣脱磷原子核的吸引而变成自由电子

               N型半导体.png



   P型半导体

纯净的硅晶体中摻入少量3价元素,如硼,这些3价原子的最外层只有3个价电子,当它与相邻的硅原子形成共价键时,还缺少一个价电子,当它与相邻的硅原子形成共价键时,还缺少一个价电子,因而在一个共价键上要出现一个空穴。

                 P型半导体.png

通过以上半导体的原理加深了了理解,在下篇文章中我们进而了解半导体二极管的工作原理


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