📅  最后修改于: 2020-11-22 17:33:45        🧑  作者: Mango

利用半导体材料的电子特性的电子组件被称为半导体器件。本教程讨论了半导体器件的功能操作，解释了电路中器件的操作等。使用电路图很好地解释了本教程中的每个主题，以便更好地理解。完成本教程后，读者将具有中等水平的专业知识，以解释与半导体器件有关的基本知识。对于所有想了解半导体器件知识的读者来说，本教程将非常有用。完成本教程后，您将能够解释半导体器件的功能操作。先决条件我们不认为必须具备任何电子学先验知识才...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:34:06        🧑  作者: Mango

众所周知，原子核与特定原子电子的距离不相等。通常，电子以明确的轨道旋转。特定数量的电子只能由外壳或轨道保持。原子的电导率主要受外壳电子的影响。这些电子与电导率有很大关系。导体和绝缘体导电是电子不规则运动或不受控运动的结果。这些运动使某些原子成为良好的电导体。具有此类原子的材料在其外壳或轨道中具有许多自由电子。比较而言，绝缘材料具有相对少量的自由电子。因此，绝缘子的外壳电子趋于牢固地保持其位置，并且...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:34:41        🧑  作者: Mango

任何有重量的东西都很重要。根据原子理论，无论是固体，液体还是气体，所有物质都是由原子组成的。原子包含一个称为核的中心部分，其中包含中子和质子。通常，质子是带正电的粒子，中子是中性的粒子。带负电粒子的电子以与太阳周围的行星阵列相似的方式排列在原子核周围的轨道上。下图显示了原子的组成。发现不同元素的原子具有不同数量的质子，中子和电子。为了将一个原子与另一个原子区分开或对各种原子进行分类，将表示给定原子...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:35:04        🧑  作者: Mango

原子外环中的电子数量仍然是导体与绝缘体之间差异的原因。众所周知，固体材料主要用于电子设备中以实现电子传导。这些材料可以分为导体，半导体和绝缘体。但是，导体，半导体和绝缘体通过能级图来区分。这里将说明使电子离开其价带并进入传导所需的能量。该图是材料中所有原子的合成。下图显示了绝缘子，半导体和导体的能级图。价带底部是价带。它代表最接近原子核的能级，并且价带中的能级拥有平衡核正电荷所需的正确电子数。因此...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:35:19        🧑  作者: Mango

如前所述，每个原子可能有一个或多个自由电子，这些电子在施加的电场的作用下一直穿过金属内部。下图显示了金属内的电荷分布。它被称为金属的电子气描述。散列的区域代表带有正电荷的核。蓝点代表原子外壳中的价电子。基本上，这些电子不属于任何特定的原子，结果，它们失去了各自的身份，自由地在原子间漫游。当电子处于不间断运动时，在与重离子的每次碰撞中，传输方向都会改变。这是基于金属的电子气理论。两次碰撞之间的平均距...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:35:37        🧑  作者: Mango

当向半导体器件施加电压时，电子电流流向源极的正极，而空穴电流流向源极的负极。这种情况仅在半导体材料中发生。硅和锗是最常见的半导体材料。通常，半导体的电导率介于金属和绝缘体的电导率之间。锗作为半导体以下是关于锗的一些要点-锗的最外层轨道上有四个电子。在键中，原子仅与外部电子一起显示。锗原子将以共价键共享价电子。如下图所示。锗与共价键有关。锗的晶体形式称为晶格。这种结构的原子排列方式如下图所示。在这种...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:36:06        🧑  作者: Mango

纯硅或锗很少用作半导体。实际可用的半导体必须添加受控量的杂质。杂质的添加将改变导体的能力，并起半导体的作用。将杂质添加到本征或纯材料中的过程称为掺杂，而杂质称为掺杂剂。掺杂之后，本征材料变成非本征材料。实际上，仅在掺杂后这些材料才可用。当在不改变晶体结构的情况下将杂质添加到硅或锗中时，产生了N型材料。在某些原子中，电子的价带中有五个电子，例如砷(As)和锑(Sb)。用任何一种杂质掺杂硅都不得改变晶...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:36:22        🧑  作者: Mango

由P和N材料制成的晶体结构通常被称为结二极管。通常将其视为两端子设备。如下图所示，一个端子连接到P型材料，另一个端子连接到N型材料。这些材料连接的共同结合点称为结。结型二极管允许载流子沿一个方向流动，并阻止电流沿相反方向流动。下图显示了结型二极管的晶体结构。看一下P型和N型材料相对于结的位置。晶体的结构从一端到另一端是连续的。接合处仅充当表示一种材料的结束和另一种材料的开始的分隔点。这种结构允许电...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:36:37        🧑  作者: Mango

最初，当形成结型二极管时，载流子之间存在唯一的相互作用。在N型材料中，电子容易穿过结移动以填充P材料中的空穴。这种行为通常称为扩散。扩散是载流子在一种材料中高度聚集而在另一种材料中聚集较少的结果。通常，靠近结的载流子仅参与扩散过程。离开N材料的电子会在其位置产生正离子。当进入P材料填充空穴时，这些电子会产生负离子。结果，结的每一侧包含大量的正离子和负离子。这些空穴和电子被耗尽的区域通常被称为耗尽区...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:36:53        🧑  作者: Mango

N型和P型材料在公共结点连接在一起之前，被认为是电中性的。但是，在连接扩散瞬间发生后，随着电子越过结填充空穴，导致负离子在P材料中出现，该作用会使结附近的区域带负电荷。离开N材料的电子使它产生正离子。所有这些过程又使结的N侧带正净电荷。这种特殊的电荷产生趋向于迫使剩余的电子和空穴离开结。此动作使其他电荷载流子在结上扩散有些困难。结果，电荷积聚或势垒势垒两端出现。如下图所示。产生的势垒势能在PN结两...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:37:22        🧑  作者: Mango

术语“偏置”是指施加直流电压以设置某些操作条件。或者，当将外部能量源施加到PN结时，称为偏置电压或简称为偏置。此方法可以增加或减小结的势垒电位。结果，势垒电位的降低导致载流子返回到耗尽区。在PN结处遵循两个偏置条件。正向偏置-将相同极性的外部电压添加到势垒电位，这会导致耗尽区的宽度增加。反向偏置-PN结的偏置方式是，施加外部电压作用可防止电流载流子进入耗尽区。正向偏置下图显示了施加了外部电压的正向...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:37:40        🧑  作者: Mango

PN结二极管的一个重要的传导限制是漏电流。当二极管反向偏置时，耗尽区的宽度增加。通常，需要这种条件来限制结附近的电流载流子积累。大多数电流载流子主要在耗尽区中被抵消，因此耗尽区用作绝缘体。通常，载流子不通过绝缘体。可以看出，在反向偏置的二极管中，一些电流流过耗尽区。该电流称为泄漏电流。漏电流取决于少数载流子。众所周知，少数载流子是P型材料中的电子和N型材料中的空穴。下图显示了二极管反向偏置时电流载...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:38:12        🧑  作者: Mango

正向偏置和反向偏置操作有多种电流标度。曲线的前部表示当P区域为正而N区域为负时，二极管简单地导通。二极管在高电阻方向上几乎不传导电流，即当P区域为负而N区域为正时。现在，空穴和电子从结处排出，导致势垒电位增加。该条件由曲线的反向电流部分指示。曲线的虚线部分表示理想曲线，如果不进行雪崩击穿，将产生该理想曲线。下图显示了结型二极管的静态特性。二极管IV特性通常在单个特性曲线上比较二极管的正向和反向电流...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:38:32        🧑  作者: Mango

发光二极管直接或间接地影响我们的日常活动。从消息显示到LED电视，这些LED随处可见。它基本上是一个PN结二极管，当允许正向电流通过时会发光。下图显示了LED的逻辑符号。PN结二极管如何发光?LED并非由硅或锗以及砷化镓(GaAs)和磷化镓(GaP)等元素制成。这些材料在发光时会被故意使用。因此，当LED正向偏置时，电子通常会穿过结并与空穴结合。该作用使N型区域的电子脱离传导并返回价带。这样做，然...

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:38:51        🧑  作者: Mango

它是一种特定类型的半导体二极管，可以在反向击穿区域中工作。下图描述了齐纳二极管的晶体结构和符号。它与常规二极管非常相似。但是，进行了一些小的修改，以将其与常规二极管的符号区分开。折线表示齐纳字母的“ Z”。齐纳二极管和常规PN结二极管的最大区别在于它们在电路中使用的模式。这些二极管通常仅在反向偏置方向上工作，这意味着阳极必须连接到电压源的负极，阴极必须连接到正极。如果以与齐纳二极管相同的方式使用常...