模擬電子技術基礎梳理

2020-11-24 壯漢愛吃紅燒肉

嗨嘍,大家好,不知道有沒有電子信息專業的童鞋呢?今天給大家介紹電類專業的必修課——模擬電子技術基礎(就是模電啦),好了,話不多說,開始正題

近幾十年來,電子技術發展非常迅速,應用也越來越廣泛,目前已成為現代科學技術的一個重要組成部分。那到底什麼是電子技術?簡單地說,電子技術就是研究電子器件、電子電路及其應用的科學技術,學習模電會為了我們以後深入學習電子技術領域中的內容,以及電子技術在專業中的應用打好基礎。

好了,讓我們以pN結的形成為起點,進而了解半導體二極體及其應用。

1、本徵半導體:純淨 晶體結構 共價鍵 自由電子 空穴(成對出現)即載流子(2種)【空穴電流 電子電流】

特點:電阻率大 導電性能隨溫度變化比較大

2、摻雜半導體

a:N型半導體:摻入五價元素雜質(施主雜質),自由電子為多子(多數載流子稱為多子),

空穴為少子

多子的濃度與摻入雜質的濃度有關而不是與溫度有關,少子的濃度與溫度有關

b:P型半導體:摻入三價元素(硼)受主雜質,空穴為多子,自由電子為少子

若摻入五價元素雜質濃度多於三價雜質濃度,可由P型轉向N型

3、PN結的形成

兩邊多子濃度不同——多子擴散——形成內電場——阻礙多子運動——加強少子的飄移——飄移和擴散達成動態平衡——形成PN結

註:由於交界面兩側的N型半導體和P型半導體存在多子濃度的極大差異,P型半導體一側的多子為空穴,其濃度遠大於N型半導體一側;N型半導體一側的多子為電子,其濃度又遠大於P型半導體一側。這種濃度差使多子相互擴散通過交界面到達對方,並與對方的多子複合,使P區靠近交界面處形成一個缺少空穴,只有負離子的薄膜層;N區靠近交界面處形成一個缺少電子,只有正離子的薄層。

4、PN結的單向導電性

a:PN結的正向偏置 P——電源正極 N——電源負極,外電場使內電場減弱,動態平衡打破,多子擴散運動加強,少子飄移運動減弱,形成正向電流——PN導通

b:PN結的反向偏置 P——電源負極 N——電源正極 ,則PN截止

5、pN結上電流與電壓關係

存在如IF=Isexp(-eVF/kT)下關係,式中,-e為電子電量;k為玻爾茲曼常數;T為絕對溫度;Is為反向飽和電流,。正向電壓U>0,i=Isexp(U/ut); 反向電壓U<0,i=IS(I 與U無關)

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