[复习]半导体

1.半导体材料
元素半导体：硅Si、锗Ge等；
化合物半导体：砷化镓GaAs等；
掺杂或制成其他化合物半导体的材料：硼B、磷P、铟In和锑Sb等。

硅是最常用的一种半导体材料。

2.（1）本征半导体是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。
  半导体的重要物理特性是它的电导率。电荷载流子浓度越高，电导率越高。

  只有当共价键中出现空穴以后才开始导电。
  空穴是人们根据共价键中出现空位的移动而虚拟出来的，它实际上是共价键中束缚电子移动形成的，只是移动方向相反。
  在任何时刻，本征半导体内自由电子和空穴数总是相等的。

  （2）杂质半导体 在本征半导体中掺入微量杂质，就会使半导体的导电性能发生显著的改变。因掺入杂质性质不同，杂质半导体可以分为空穴(P)型半导体和电子(N)型半导体两类。
     注：P: positive carrier; N: negative carrier

3.PN结

  扩散运动：
  P型和N型半导体结合后，在交界面形成浓度差，N型内电子很多而空穴很少，P型则相反，空穴很多电子很少。这样，电子和空穴都要从高浓度的地方向低浓度的方向扩散。

  空间电荷：由于P区受主原子在扩散运动中丢失空穴而形成负离子（如上图），而N区施主原子丢失电子而形成正离子，由于半导体物质结构关系，虽然其中的离子带电，但是它们不能任意移动，所以不参与导电，也称空间电荷，它们集中在P区和N区交界面附近，形成很薄得空间电荷区。扩散越强，空间电荷区约宽，电阻率越高。
  并且在空间电荷区内形成内电场，由N->P。

  漂移运动：
  在内电场的作用下，载流子会发生漂移运动。P区少子电子向N区漂移，而N区少子空穴向P区漂移。在无外电场作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。
 
4.PN结单向导电性
  上面说的PN结处于平衡状态，称平衡PN结。PN结的单向导通只有在外加电压时才显示出来。

  当P区加正电压，N端接负（这个外加电场与内电场方向相反）。在这个电场作用下，PN结平衡状态被打破，P区多数载流子空穴和N区多数载流子电子都要向PN结移动。它们会中和空间电荷区内的离子，从而使得空间电荷区变窄，其中载流子增加，因而电阻变小。半导体本身的体电阻和PN结上的电阻相比是很小的，所以外加电压后，这个电压将集中落在PN结上。

  外加正向电压后，扩散运动大于漂移运动，形成正向电流；反向电压时，漂移大于扩散，只有微弱的漂移形成的反向电流，可以忽略不计。

  PN结的单向导电性的关键在于它的耗尽区的存在，且其宽度随外加电压而变化。

5.注意雪崩、齐纳击穿  & 热击穿  区别：热击穿不可恢复。