1-1半導體的材料與特性 1-2 P-N接面之特性與變化 1-3 P-N二極體應用狀況

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1 1-1半導體的材料與特性 1-2 P-N接面之特性與變化 1-3 P-N二極體應用狀況

2 質子 中子 電子 帶電性 正電(＋) 不帶電 負電(－) 帶電量(庫倫) ＋1.6×10-19 －1.6×10-19 質量(公斤)
表(1) 原子的構成：(原子本身不帶電，電中性) 質子 中子 電子 帶電性 正電(＋) 不帶電 負電(－) 帶電量(庫倫) ＋1.6×10-19 －1.6×10-19 質量(公斤) 1.67×10-27 9.1×10-31

3 最電子數

4 自由電子與電洞均可導電，都稱為載子(載體)

5 能階 不同軌道的能量之差就稱為能階，電子從最外層軌道(價電帶)跳脫共價鍵的束縛成為自由電子(傳導帶)所需的能量就稱為能隙

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8 不摻雜任何雜質的半導體稱之為本質半導體，又稱為純半導體

9 依質量作用定律得知 Ni 2 = n × p ni及pi代表純半導體中之導電電子及電洞的濃度，稱為本質濃度(或固有濃度)(intrinsic concentration) ni是溫度的函數，溫度升高，熱擾動增加，平均被破壞的共價鍵變多，固有電子電洞的濃度增加，導電度增加。

10 P型與N型半導體的比較：

11 1-2 P-N接面之特性與變化

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16 二極體電流擴散電流IF經實驗及證明是以指數的型態增加的，即
，所以ID淨電流： IF：擴散電流 IS：逆向飽和電流正比於二極體之截面積 e：自然指數之底數約等於 VD：加於二極體兩端之順向偏壓 η：實驗常數(依材料及結構來決定，一般約為1) VT：熱電壓 (27℃時T=273+27=300K，VT≒26mV) K：波茲曼常數=1.38×10-23 J/K T：絕對溫度：單位K q：電荷電量=1.6×10-19庫倫

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20 ※ 峰值逆向電壓(PIV)：不致使二極體產生崩潰的最大逆向電壓值。
※ 當二極體加逆向偏壓時，若電壓持續增加到某一數值時，將會 使電流大量的增加，此稱之為崩潰。 ※ 漏電電流：二極體逆偏時，由少數載子造成電流，與溫度有關而 與電壓無關，溫度不變下為一定值，又稱逆向飽和 電流，矽材質 為nA等級、鍺材質為A等級。

21 P-N二極體應用狀況 二極體廣泛的應用於現今的電子電路，如整流電路、截波器、箝位器、二極體的運算放大器電路等、且包含特殊二極體如發光二極體、雷射二極體、光偵測器及太陽能電池等。下表即是一般二極體的一些電路應用。