说一说有关半导体的知识_技术

一、半导体基本概念

1、半导体及其导电性能

根据物体的导电能力的不同，电工材料可分为三类：导体、半导体和绝缘体。

半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料，半导体的电阻率为10-3～10-9 cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。

半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化；往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时，会使它的导电能力具有可控性，这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。 2、本征半导体的结构及其导电性能

本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”，它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。在热力学温度零度和没有外界激发时，本征半导体不导电。 3、半导体的本征激发与复合现象

当导体处于热力学温度0 K时，导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电，成为自由电子。这一现象称为本征激发（也称热激发）。因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。

游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合。在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡，此时，载流子浓度一定，且自由电子数和空穴数相等。 4、半导体的导电机理

自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，因此，在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），这是半导体的特殊性质。空穴导电的实质是:相邻原子中的价电子（共价键中的束缚电子）依次填补空穴而形成电流。由于电子带负电，而电子的运动与空穴的运动方向相反，因此认为空穴带正电。

5、杂质半导体

掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。杂质半导体是半导体器件的基本材料。在本征半导体中掺入五价元素（如磷），就形成N型（电子型）半导体；掺入三价元素（如硼、镓、铟等）就形成P型（空穴型）半导体。杂质半导体的导电性能与其掺杂浓度和温度有关，掺杂浓度越大、温度越高，其导电能力越强。

在N型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子。

多子（自由电子）的数量＝正离子数＋少子（空穴）的

数量

在P型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。

多子（空穴）的数量＝负离子数＋少子（自由电子）的

数量

电工入门必背的知识电工基础知识入门必背的知识点1、左零右火。2、三相五线制用颜色黄、绿、红、淡蓝色分别表示U、V、W、N 保护接地线双颜色(PE)。3、变压器在运行中，变压器各相电流不应超过额定电流最大不平衡电流不得超过额定电流的25%。变压器投入运行后应定期进行检修。4、同一台变压器供电的系统中，不宜保护接地和保护接零混用。5、电压互感器二次线圈的额定电压一般为100V。6、电压互感器的二次侧在工作时不得短路。因短路时将产生很大的短路电流，有可能烧坏互感器，为此电压互感器的一次，二次侧都装设熔断器进行保护。7、电压互感器的二次侧有一端必须接地。这是为了防止一，二次线圈绝缘击穿时，一次高压窜入二次侧，危及人身及设备的安全。8、电流互感器在工作时二次侧接近于短路状况。二次线圈的额定电流一般为5A。9、电流互感器的二次侧在工作时决不允许开路。10、电流互感器的二次侧有一端必须接地，防止其一、二次线圈绝缘击穿时，一次侧高压窜入二次侧。11、电流互感器在联接时，要注意其一、二次线圈的极性，我国互感器采用减极性的标号法。12、安装时一定要注意接线正确可靠，并且二次侧不允许接熔断器或开关。即使因为某种原因要拆除二次侧的仪表或其他装置时，也必须先将二次侧短路，然后再进行拆除。13、低压开关是指1KV以下的隔离开关、断路器、熔断器等等。14、低压配电装置所控制的负荷，必须分路清楚，严禁一闸多控和混淆。15、低压配电装置与自备发电机设备的联锁装置应动作可靠。严禁自备发电设备与电网私自并联运行。16、低压配电装置前后左右 *** 作维护的通道上应铺设绝缘垫，同时严禁在通道上堆放其他物品。17、接设备时：先接设备，后接电源。18、拆设备时：先拆电源，后拆设备。19、接线路时：先接零线，后接火线。20、拆线路时：先拆火线，后拆零线。21、低压熔断器不能作为电动机的过负荷保护。22、熔断器的额定电压必须大于等于配电线路的工作电压。23、熔断器的额定电流必须大于等于熔体的额定电流。24、熔断器的分断能力必须大于配电线路可能出现的最大短路电流。25、熔体额定电流的选用，必须满足线路正常工作电流和电动机的起动电流。26、对电炉及照明等负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于负载的额定电流。27、对于单台电动机，熔体额定电流≥(1.5-2.5)电机额定电流

一、导体、绝缘体和半导体：

大家知道，金属、石墨和电解液具有良好的导电性能，这些有良好导电性能的材料

称为导体。

如电线是用铜或铝制成的，因为它们有很强的导电性和良好的延展性。金属的导电

性能由强到弱的顺序为：银、铜、金、铝、锌、铂、锡、铁、铅、汞。居第一位的银，但因

其产量少、价格贵，只在某些电气元件中少量用到。

石墨有良好的导电性，硬度低，在空气中不燃烧，是制造电极和碳刷的好材料。

金属和石墨所以具有良好的导电性，是因为它们中存在大量自由电子，。酸、碱和

盐类的熔化液也能导电。这些溶解于水或在熔化状态下能导电的物质叫电解质。电解质和水

分子相互作用，能在溶液中分离为正离子和负离子，这些正、负离子能自由活动，形成导电

溶液。如包在电线外面的橡胶、塑料都是不导电的物质，成为绝缘体。常用的绝缘体材料还

有陶瓷、云母、胶木、硅胶、绝缘纸和绝缘油等，空气也是良好的绝缘物质。

绝缘物质的原子结构和金属不同，其原子中最外层的电子受原子核的束缚作用很强

不容易离开原子而自由活动，因而绝缘体的导电作用很差。

导体和绝缘体的区别决定于物体内部是否存在大量自由电子，导体和绝缘体的界限

也不是绝对的，在一定条件下可以相互转化。例如玻璃在常温下是绝缘体，高温时就转变为

导体。

此外，还有一些物质，如硅、锗、硒等，其原子的最外层电子既不象金属那样容易

挣脱原子核的束缚而成为自由电子，也不象绝缘体那样受到原子核的紧紧束缚，这就决定了

这类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，并且随着外界条件及掺入微量杂质而显著改变

这类物质称为半导体。

二、电路的基本概念：

1、电路是电流通过的路径，它的三个基本组成部分是：电源、负载、连接导线等

组成。

2、理想的电路元件R、L、C用来反映电阻效应、磁场效应、电场效应。实际电路元

件可以用理想电路元件来模拟。

3、由理想电路元件构成的电路称实际电路的模型。用图形表示时，称为电路图。

4、电荷的定向运动形成电流，习惯以正电荷流动的方向作为电流的方向。

5、参考方向是代数量的基准方向，参考方向与实际方向一致时，代数量的数值为

正，反之为负。参考方向可以任意选取。

6、电流的单位为安培（A），1A等于1s内通过1C的电荷。

7、电压反映单位正电荷移过两点时放出的能量，1V等于1C的正电荷移过两点时放

出1J的能量。

8、两点间的电压等于两点的电位差，某点的电位等于该点对参考点的电压。

9、电动势E表明电源力将单位正电荷从正极经电源内部推到负极所作的功。

10、电源内部没有内阻损耗时，其端电压等于电动势。

11、电功率P=UI，1W=1VA。

12、电荷的定向移动形成电流。也就是在单位时间内，通过某一截面导体的

电荷量。

13、电流的方向规定为正电荷运动的方向，这个方向也称为电流的实际方向。

三、电阻：

导体有良好的导电性能、但不同导体的导电性能是有差异的。物体的导电性

能决定于它能产生多少自由电子或离子，还决定于电荷在物体中作定向运动时与原子、

离子相碰撞而引起的阻碍程度。

衡量物体导电性能的物理量称为电阻，实验证明，用一定材料制成的粗细均

匀的导体，在一定的温度下，其电阻与长度成正比，与截面积成反比。这就是导体的

电阻定律。

串联各电阻的电压与电阻成正比。也就是说，大电阻分到高电压，小电阻分

到小电压。

两个电阻并联时，总电流为两分支电流之和。

两个电阻并联时，电流的分配与电阻成反比。