晶体二极管基础知识(一)
电子电路是以电子器件为核心构成的电路。在电子器件中,由于半导体器件具有体积小、重量轻、使用寿命长、输入功率小,功率转换高等优点而得到广泛的应用。尤其是晶体二极管和晶体三极管被广泛使用在各样的电子电路中。为了正确和有效地运用半导体器件,必须对它们的工作原理和性能有一个基本认识。
一、半导体材料及其特性
(一)导体、半导体和绝缘体
自然界中存在着许多不同的物质,按其导电性能的不同,大致可分为三类:一类是导电性能良好的物质,称导体,金属一般都是导体;另一类是几乎不能导电的物质,称绝缘体;还有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,称半导体,如硅、砷化镓及某些氧化物。
物质在导电能力上有如此大的差别其根本原因在于物质其内部结构特性不同,物质内部运载电荷的粒子的特性和多少是决定物质导电性能和导电能力的一个重要因素。物质由分子组成,分子由原子组成,原子由一个带正电的原子核和若干个带负电的电子组成,电子按规律分层围绕原子核排列。内层电子受原子核的引力较大,最外层电子受原子核的引力较小,故又称最外层电子为价电子。
在金属导体中,原子核对价电子的束缚很弱,常温下,有大量的价电子挣脱原子核的束缚成为可移动的自由电子。它们在外电场作用下作定向运动而形成电流。所以,金属导体的导电性能良好。金属导体内仅有一种载流子,即自由电子。
在绝缘体中,原子核对价电子的束缚很强,价电子不易挣脱原子核的束缚成为自由电子,因此,绝缘体的导电性能差。
在半导体中,原子结构较金属、绝缘体的原子结构特殊,具有独特的性质。因此,半导体的导电机理与金属导体的导电机理大不相同。金属导体只有自由电子参与导电,而半导体既有自由电子导电又有空穴导电,这是半导体区别于导体导电的一个重要特征。空穴可以看作是带正电的粒子,它与电子都是半导体中的载流子。
先为大家介绍导体、半导体和绝缘体,接下来为大家介绍半导体材料的特性及特点,请继续关注!
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