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常用半导体器件

半导体基础知识

本征半导体

概念: 具有晶体结构的半导体称为本征半导体

1.什么是载流子?
chat关于载流子的比喻:载流子比喻
所以载流子就是半导体材料中可以自由移动的粒子,也就是自由电子和空穴。
2.本征激发:半导体在热激发下产生自由电子和空穴的过程称为本征激发(我理解成有了外部能量后,发生了熵增反应,自发的从有序态变成了无序态,产生了自由电子和空穴)
3.载流子和温度的关系:温度越高,本征激发越剧烈,载流子越多,因此稳定越高,他的本征半导体的导电性越好
可以有以下公式:载流子浓度公式(有点糊)

杂志半导体

N型半导体

1.N型半导体:P取代了本征半导体中的Si原子,而太多出的一个电子,不受共价键束缚,更易受激发变成自由电子,所以N型半导体的导电性更好
2.N型半导体中的多子少子:因为N型半导体中含有大量的+5价P元素多出的电子,所以自由电子的数量远大于空穴的数量。所以自由电子为多数载流子,空穴为少数载流子,简称多子少子
N型半导体与P型半导体

P型半导体

1.P型半导体:同理,P和三价元素如B,形成共价键时会少一个电子,也就是会产生更多的空穴,载流子中空穴就是多子,自由电子就是少子

PN结

1.扩散运动:即熵增运动,记得以前在上化学网课的时候,世界的运动总是朝着熵增加的方向进行,所以扩散运动就是载流子从高浓度区域向低浓度区域的移动。

2.空间电荷区:在PN结中,由于扩散运动的存在,会在PN结的两端形成空间电荷区,也就是正负载流子相遇的区域
我有点不理解空间电荷区,所以附上介绍CSDN:空间电荷区和耗尽区
ok,看完后我又有点懂了,就是PN结,P区和N区交界处,由于扩散运动,载流子向对面移动了,所以就形成了正电荷区和负电荷区,合起来就是空间电荷区
空间电荷区

PN结的单向导电性

PN结单向导电性通俗易懂的介绍视频

1.正向偏置:外加电压的方向与PN结的扩散运动方向相同,所以正向偏置时,空间电荷区会变窄,从而减小了PN结的电阻,正向偏置时,PN结相当于短路

2.反向偏置:外加电压的方向与PN结的扩散运动方向相反,所以反向偏置时,空间电荷区会变宽,从而增大了PN结的电阻
偏置
正向偏置和反向偏置
3.教材中关于PN结的电流公式
.教材公式
4.PN结中的电容效应
介绍视频:PN结电容效应

5.关于PN结的击穿:介绍视频PN结击穿效应

PN结点的击穿效应郑益惠老师讲得也很不错,可以跳过去看看,上面这个老外讲得更形象

总结:雪崩击穿就是随着电压的不断增加,PN结的自由电子活动的足够大的动能去撞击共价键中形成的自由电子,量变引起质变,从而在某一电压下电流成质数级增加这就是雪崩效应

电容效应还没细研究,等上课了在补回来

突然想起郑益惠老师,在开头讲的PNP管的三个作用:放大,开关,电源,后面,两个对应的就是偏置作用和电容效应