晶體二極管基礎知識(一)
電子電路是以電子器件為核心構成的電路。在電子器件中,由于半導體器件具有體積小、重量輕、使用壽命長、輸入功率小,功率轉換高等優點而得到廣泛的應用。尤其是晶體二極管和晶體三極管被廣泛使用在各樣的電子電路中。為了正確和有效地運用半導體器件,必須對它們的工作原理和性能有一個基本認識。
一、半導體材料及其特性
(一)導體、半導體和絕緣體
自然界中存在著許多不同的物質,按其導電性能的不同,大致可分為三類:一類是導電性能良好的物質,稱導體,金屬一般都是導體;另一類是幾乎不能導電的物質,稱絕緣體;還有一類導電能力介于導體和絕緣體之間的物質,稱半導體,如硅、砷化鎵及某些氧化物。
物質在導電能力上有如此大的差別其根本原因在于物質其內部結構特性不同,物質內部運載電荷的粒子的特性和多少是決定物質導電性能和導電能力的一個重要因素。物質由分子組成,分子由原子組成,原子由一個帶正電的原子核和若干個帶負電的電子組成,電子按規律分層圍繞原子核排列。內層電子受原子核的引力較大,最外層電子受原子核的引力較小,故又稱最外層電子為價電子。
在金屬導體中,原子核對價電子的束縛很弱,常溫下,有大量的價電子掙脫原子核的束縛成為可移動的自由電子。它們在外電場作用下作定向運動而形成電流。所以,金屬導體的導電性能良好。金屬導體內僅有一種載流子,即自由電子。
在絕緣體中,原子核對價電子的束縛很強,價電子不易掙脫原子核的束縛成為自由電子,因此,絕緣體的導電性能差。
在半導體中,原子結構較金屬、絕緣體的原子結構特殊,具有獨特的性質。因此,半導體的導電機理與金屬導體的導電機理大不相同。金屬導體只有自由電子參與導電,而半導體既有自由電子導電又有空穴導電,這是半導體區別于導體導電的一個重要特征??昭梢钥醋魇菐д姷牧W?,它與電子都是半導體中的載流子。
先為大家介紹導體、半導體和絕緣體,接下來為大家介紹半導體材料的特性及特點,請繼續關注!
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