半导体基本知识点(半导体基本知识点总结)

半导体基本知识点总结

半导体是一种能够在一定条件下既能导电又能阻断电流的材料，具有广泛的应用领域。以下是半导体基本知识点的总结。

1. 半导体材料：常见的半导体材料有硅(Si)和锗(Ge)。它们的原子结构中有四个外层电子，形成共价键，但又不完全共享电子，因此具有导电和阻断电流的特性。

2. 半导体的能带结构：半导体的能带结构决定了它的导电性质。能带分为价带和导带，中间是禁带。在绝缘体中，禁带宽度较大，电子无法跃迁至导带，因此无法导电。在导体中，禁带宽度较小或为零，电子从价带跃迁至导带，导电性较好。而在半导体中，禁带宽度较小，温度升高或施加外加能量，电子可以跃迁至导带，成为自由电子，导电性增强。

3. 掺杂：将少量的杂质原子引入半导体中，称为掺杂。掺杂分为施主掺杂和受主掺杂。施主掺杂是指外层电子比半导体原子少的杂质原子，如磷(P)、砷(As)，它们的电子能级较高，施主原子掺入后，会在半导体中多出一个自由电子，增加导电性。受主掺杂是指外层电子比半导体原子多的杂质原子，如铝(Al)、硼(B)，它们的电子能级较低，受主原子掺入后，会在半导体中多出一个空穴，也增加导电性。

4. PN结：PN结是由P型半导体和N型半导体接触形成的结构。P型半导体中掺入的杂质原子为受主原子，N型半导体中掺入的杂质原子为施主原子。PN结的结构使得P区中的空穴向N区扩散，N区中的自由电子向P区扩散，形成空间电荷区域。在空间电荷区域中，由于正负电荷的堆积，形成电势差，称为内建电势。当外加电压反向偏置PN结时，电势差增大，空间电荷区域变厚，电流很小，此时处于截止状态；当外加电压正向偏置PN结时，电势差减小，空间电荷区域变薄，电流增大，此时处于导通状态。

5. PN结的应用：PN结具有整流、放大和开关等特性，广泛应用于电子器件中。其中最常见的是二极管，由PN结构成。当外加电压为正向偏置时，二极管导通，电流通过；当外加电压为反向偏置时，二极管截止，电流不通过。另外，PN结还可以构成三极管、场效应管等器件，实现放大和开关控制的功能。

以上是半导体基本知识点的总结。半导体作为现代电子技术的基础，其应用不仅限于电子器件，还广泛应用于光电子、太阳能、传感器等领域，对于推动科技进步和社会发展起到了重要的作用。