第1章 半导体二极管、晶体管和场效应晶体管

不管在分立元件电路中，还是在集成电路中，半导体二极管、晶体管和场效应晶体管都是应用最为广泛的半导体器件。掌握这几种半导体器件的工作原理是学习各种电子电路的基础。本章首先介绍半导体的基础知识，在此基础上介绍半导体二极管、晶体管和场效应晶体管的基本结构、工作原理、特性和主要参数。

1.1 半导体的基础知识

1.1.1 半导体的导电特性

在自然界中属于半导体的物质有很多种，但用来制造半导体器件的材料主要有硅（Si）、锗（Ge）和砷化镓（GaAs）。这些半导体在电子技术中之所以得到广泛的应用，并不在于它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，而是因为它们的导电性会随外界条件的不同发生明显的变化，并可以人为地加以控制。这种独特的导电性表现在：

（1）热敏性一些半导体对温度的反应很灵敏，其导电能力随环境温度升高而明显增加，利用这种特性可以做成各种热敏元件。

（2）光敏性有些半导体在受到光照时，导电能力也明显增强，利用这种特性可以制成各种光电元件。

（3）掺杂性在纯净的半导体中掺入微量的其他元素（称为杂质），就可以使半导体的导电能力大大增加。利用这一特性可以制成各种半导体器件。

半导体为什么具有这些独特的导电性呢？这是由它内部的原子结构和原子之间的结合方式所决定的。一种物质能否导电要看其内部有无可以自由移动的带电粒子，这种带电粒子称为载流子。下面首先简述半导体的原子结构和载流子的形成。

1.本征半导体

用硅或锗制造半导体器件时，必须形成单晶体。我们把纯净的没有结构缺陷的半导体单晶称为本征半导体。2100433B