半導本一、 半導體的基要知識
導體：自然界中很容易導電的物質稱為導體，金屬一般都是導體
絕緣體：有的物體幾乎不導電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。
半導本：另一類物質的導電性處於導體和絕緣體之間，稱為半導體，如鍺、矽、砷化鎵和硫化物、氧化物等。
二、 本徵半導本
通過一定的工藝過程，可以將半導體製成晶體。
完全純淨的、結構完整的半導體晶體，稱為本徵半導體。
在矽和鍺晶體中，原子之間靠近的很近，分屬於每個原子的價電子受到相鄰原子的影響，而使價電子為兩個原子共有，每個原子與其相臨的原子之間形成共價鍵，共用一對價電子
形成共價鍵後，每個原子的最外層電子是八個，構成穩定結構。共價鍵有很強的結合力，使原子規則排列，形成晶體。
共價鍵中的兩個電子被電子緊緊束縛在共價鍵中，稱為束縛電子，在常溫下束縛電子很難脫離共價鍵成為自由電子，因此本徵半導本的導電能力很弱。
在絕對0度和沒有外界激發時，價電子完全被共價鍵束縛著，本徵半導體中沒有可以運動的帶電粒子（即載流子），它的導電能力為0，相當於絕緣體。
在常溫下，由於熱激發，使一些價電子獲得足夠能量而脫離共價鍵的束縛，成為自由電子，同時共價鍵留下乙個
空位，稱為空穴。
本徵導半導中存在數量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。乙個空穴帶乙個單位的正電子電量，電子是構成原子的基本粒子之一，質量極小，帶負電。
三、 雜質半導本
在本徵半導體中摻入某些微量的雜質，就會使半導本的導電性能發生顯著變化。
使自由電子濃度大大增加的雜質半導本稱為n型半導體（電子半導本），使空穴濃度大大增加的雜質半導體稱為p型半導本（空穴半導本）
1、n型半導本
在矽或鍺晶體中摻入少量的五價元素磷（或銻），晶體點陣中的某些半導本原子被雜質取代，磷原子的最外層有五個價電子，其中四個與相臨的半導本原子形成共價鍵，必定多
出乙個電子，這個電子幾乎不受束縛，很容易被激發而成為自由電子，這樣磷原子就就成了不能移動的帶正電電的離子。每個磷原子給出乙個電子，稱為施主原子。
n型半導本摻雜濃度遠大於體徵半導本中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠大於空穴濃度，自由電子稱為多數載流子（多子），空穴稱為不數載流子（少子）。
2、p型半導本
在矽或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼，晶體點陣中的某些半導體原子被雜質取代，硼原子的最外層有點三個價電子與相臨的半導本原子形成共價鍵時，產生乙個空穴。這個空穴可能吸引束縛電子來填補，使得硼原子成為不能移
動的帶負電的離子。由於硼原子接愛電子，所以稱為受主原子。
p型半導本摻雜濃度遠大於體徵半導本中載流子濃度，所以，空穴濃度遠大於自由電子濃度，空穴稱為多數載流子（多子），自由電子稱為少數載流子（少子）。
總結：n型半導本電子是多子
p型半導本空穴是多子
半導本二極體
一、 pn結的形成
在同一片半導本基片上，分別製造p型半導體和n型半導本，經重載流子的擴散，在它們的交介面處就形成了pn結。
在半導體中真正移動的其實是電子，空穴的移動也是電子移動造成的，但是電子移動和電流是反向的，因此為了方便而把空穴看成正電荷移動，也就成電流了，但實質還是電子移動。
電子的移動就相當於空穴的移動，空穴的移動就相當於正電荷的移動
擴散是指p 區(或n 區)多子的移動，漂移是指p 區(或n 區) 的移動。
擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，相當於兩個區間沒有電荷運動，空間電荷區的厚度固定不變，稱為pn 結。
注意1、空間電荷區中沒有載流子
2、空間電荷區中內電場阻礙p中的空穴、n中
的電子（都是多子）向對方運動（擴散運動）
3、p中的電子和n中空穴（都是少子），數量
很限，因此由它們形成的電流非常小（幾個
微安）二、 pn結的單向導體性
pn結加上正向電壓、正向偏置的意思是：p區加正、n區加負電壓
pn結加上反向電壓、反向偏置的意思是：p區加負、n 交加正電壓。
三、 p n結的伏安特性
二極體的導電特性：
二極體最重要的特性就是單方向導電性。
理想二極體在正向偏置時，其管壓降為零，相當於開關的閉合。當反向偏置時，其電流為零，阻抗無窮大，相當於開關的斷開。
四、 二極體的型別
a、普通整流二極體
整流二極體是利用二極體的單向導電性將交流電能轉
變為直流電能的半導體器件。
整流二極體主要用於各種低頻半波整流電路，如需達到全波整流需連成整流橋使用。
半波整流
全波整流
橋式整流
限幅二極體
整流二極體主要引數：
1、最大平均整流電流if：
2、最高反向工作電壓vr
3、最大反向漏電流ir
4、擊穿電壓vr：
5、最高工作頻率fm：
6、反向恢復時間tre：
b、肖特基二極體
肖特基二極體是以其發明人肖特基博士（schottky）命名的，sbd是肖特基勢壘二極體（schottkybarrierdiode,縮寫成sbd）的簡稱。sbd不是利用p型半導體與n型半導
體接觸形成pn結原理製作的，而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬－半導體結原理製作的。因此，sbd也稱為金屬－半導體（接觸）二極體或表面勢壘二極體，它是一種熱載流子二極體。
其反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正嚮導通壓降僅0.4v左右，而整流電流卻可達到幾千毫安。這些優良特性是快恢復二極體所無法比擬的。
中、小功率肖特基整流二極體大多採用封裝形式。sbd具有開關頻率高和正向壓降低等優點，但其反向擊穿電壓比較低，大多不高於60v，最高僅約100v。
c、穩壓二極
穩壓二極體（又叫齊納二極體），此二極體是一種直到臨界反向擊穿前都有很高電阻的半導體器件，利用二極體的反向擊穿特性穩定工作電壓。
電阻的作用是起限流用，以保護穩壓管，其次是當輸入電壓或是負載電流變化時，通過電阻上電壓降的變化，取出識差訊號以調節穩壓管的工作電流，從而起到穩壓作用。
穩壓管的引數
1、穩定電壓
2、穩定電流，最大、最小穩定電流。
3、最大允許電流
4、動態電阻
5、電壓溫度係數
d、tvs/esd二極體
tvs（transient voltage suppressor）或稱瞬變電壓抑制二極體。tvs管兩端經受瞬間的高能量衝擊時，它能以極高的速度（最高達1*10-12秒）使其阻抗驟然降低，同時吸收乙個大電流，將其兩端間的電壓箝位在乙個預定的數值上，從而確保後面的電路元件免受瞬態高能量的衝擊而損壞。（靜電保護）
常用於usb、耳機插座、開關按鍵、天線電路…..等等。tvs瞬變電壓抑制二極體的特性引數
1、最大反向漏電流id和額定反向關斷電壓vwm。
2、最小擊穿電壓vbr和擊穿電流irvbr是tvs最小的雪崩電壓。
3、最大箝拉電壓vc和最大峰值脈衝電流ipp。
4、電容量c電容量c 是tvs雪崩結截面決定的、在特定的1mhz頻率下測得的。
5、最大峰值脈衝功耗pmpm是tvs能承受的最大峰值脈衝耗散功率。
tvs/esd二極體也稱雪崩二極體。
五、二極體的檢測：
極性的判別將萬用表置於r×100檔或r×1k檔，兩錶筆分別接二極體的兩個電極，測出乙個結果後，對調兩錶筆，再測出乙個結果。兩次測量的結果中，有一次測量出的阻值較大（為反向電阻），一次測量出的阻值較小（為正向電阻）。在阻值較小的一次測量中，紅錶筆（數字萬用表）接的是二極體的正極，黑錶筆接的是二極體的負極。
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