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数电模电基础知识总结在电子技术的领域中，数字电子技术（数电）和模拟电子技术（模电）是两个至关重要的基础分支。
无论是日常生活中的电子设备，还是复杂的工业控制系统，都离不开数电和模电的应用。
接下来，让我们一同走进数电模电的世界，对其基础知识进行一番梳理和总结。
一、模拟电子技术基础知识模拟电子技术主要处理连续变化的电信号，其信号的幅度、频率和相位等参数可以在一定范围内连续取值。
（一）半导体器件半导体是模电的基础材料，常见的半导体器件有二极管、三极管和场效应管等。
二极管具有单向导电性，常用于整流、限幅和钳位等电路。
三极管分为 NPN 型和 PNP 型，它可以实现电流放大作用，是放大器的核心元件。
场效应管则具有输入电阻高、噪声低等优点，在集成电路中应用广泛。
（二）基本放大电路放大电路是模电中的重要内容。
共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路是常见的三种基本放大电路。
共发射极放大电路具有较大的电压和电流放大倍数，但输入输出电阻适中；共集电极放大电路，又称射极跟随器，其输入电阻高，输出电阻低，电压放大倍数接近于 1，但电流放大倍数较大；共基极放大电路具有较大的频率响应和较宽的通频带。
（三）集成运算放大器集成运放是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大器。
它在信号运算、处理和产生等方面有着广泛的应用。
通过引入负反馈，可以实现加法、减法、积分、微分等运算功能。
（四）反馈电路反馈在模电中起着重要的作用。
正反馈可以使电路产生自激振荡，常用于正弦波振荡器中；负反馈可以改善放大电路的性能，如提高稳定性、改变输入输出电阻、减小非线性失真等。
（五）功率放大电路功率放大电路的主要任务是在保证信号不失真的前提下，尽可能提高输出功率和效率。
常见的功率放大电路有甲类、乙类和甲乙类功放。
（六）直流电源直流电源包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等部分。
它为电子设备提供稳定的直流电压。
二、数字电子技术基础知识数字电子技术处理的是离散的数字信号，其信号只有高电平和低电平两种状态，分别用“1”和“0”表示。
模电知识点总结讲义第一部分：基本概念1. 电子元件电子元件是指能处理信息的基本部件，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
- 电阻：用于限制电流或降低电压的元件。
- 电容：用于储存电荷或储存能量的元件。
- 电感：用于储存磁场能量或阻碍电流变化的元件。
- 二极管：用于整流、开关、放大等功能的元件。
- 晶体管：用于放大、开关、稳压等功能的元件。
2. 电路电路是由电子元件连接而成的路径，用于传输电流或信号。
- 直流电路：电流方向不变的电路。
- 交流电路：电流方向时而正时而负的电路。
- 数字电路：用于处理数字信号的电路。
- 模拟电路：用于处理模拟信号的电路。
3. 电路分析电路分析是指根据电路中元件的特性和连接关系，计算电压、电流等参数的过程。
- 基尔霍夫定律：电路中各节点的电流代数和为零。
- 欧姆定律：电流与电压成正比，电阻是电压和电流的比值。
- 诺顿定理：任意线性电路均可用一个等效的电压源和串联电阻来替代。
- 戴维南定理：任意线性电路均可用一个等效的电流源和并联电阻来替代。
4. 信号处理信号是指传输信息的载体，信号处理是对信号进行增强、滤波、调制等操作的过程。
- 放大器：用于增强信号幅度的电路。
- 滤波器：用于去除或增强特定频率的电路。
- 调制器：用于将低频信号调制到高频载波上的电路。
第二部分：放大器1. 放大器类型- 基本放大器：包括共射、共集、共底极等类型。
- 差分放大器：用于抑制共模信号的放大器。
- 电压跟随器：用于输出跟随输入信号的放大器。
2. 放大器设计- 选型：根据放大器的功率、频率、噪声等性能要求选择适当的器件。
- 偏置：通过电阻、电容等元件来设置放大器工作点。
- 反馈：通过串联或并联的电阻、电容等元件来控制放大器的增益、带宽等性能。
3. 放大器应用- 信号放大：用于将传感器输出的微弱信号放大到可测量范围。
- 信号传输：用于增强信号以便传输到远处或驱动加载。
第三部分：滤波器1. 滤波器类型- 低通滤波器：允许低频信号通过，阻断高频信号。
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏)，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
数电模电基础知识总结电子技术作为现代科学技术的一支重要分支，是现代社会发展的基础和支撑。
数电模电基础知识是电子技术的核心内容，掌握好这些基础知识对于学习和应用电子技术都有着重要的意义。
本文将对数电模电基础知识进行总结，帮助读者加深对这些知识的理解和掌握。
一、数电基础知识1.数字信号与模拟信号数字信号和模拟信号是电子系统中常用的两种信号形式。
数字信号是以离散的、有限个数的数值表示的信号，是通过对连续模拟信号进行采样和量化得到的。
数字信号具有离散性、可编程性、可靠性等特点，广泛应用于计算机和通信系统中。
而模拟信号是连续的，可以取无限个数的数值，用于传输和处理连续的实时信号。
2.二进制系统二进制系统是一种数学计数系统，它只使用两个数字0和1表示数值。
在计算机中，所有的数据和指令都是用二进制数来表示和处理的。
二进制系统有简单、直观、易于计算等优点，是计算机技术的基础。
3.逻辑门电路逻辑门电路是电子系统中常用的一类组合逻辑电路，根据输入信号经过门电路的逻辑运算，最终得到输出信号。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门电路可以实现布尔代数中的逻辑运算，是数字电路设计中的基础。
4.计数器和寄存器计数器和寄存器是数字电路中常用的存储器件。
计数器是一种能够按照一定规律自动计数的电子装置，广泛应用于时序电路设计和计数问题的解决。
寄存器是一种能够暂时存储二进制数据的电子装置，常用于数据存储、传输和处理等。
二、模电基础知识1.放大器放大器是模拟电路中常用的一种电子器件，用于放大信号的幅度。
放大器可以将弱信号放大为较强的信号，以便于处理和传输。
常见的放大器有分立元件放大器、运算放大器和集成放大器等。
2.滤波器滤波器是模拟电路中常用的一种电子器件，用于改变信号频率的分布特性。
滤波器可以根据信号频率的要求实现对特定频段的放大或衰减。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
3.振荡器振荡器是模拟电路中常用的一种电子器件，用于产生稳定的周期性信号。
模电必考知识点总结一、基本电路理论1. 电路基本定律欧姆定律、基尔霍夫定律、电路中的功率计算等基本电路定律是模拟电子技术学习的基础，了解和掌握这些定律对于学习模拟电子技术是非常重要的。
2. 电路分析了解如何对电路进行简化、等效电路的转换、戴维南定理和诺依曼定理等电路分析的基本方法。
3. 电路稳定性掌握电路的稳定性分析方法，包括如何对直流放大电路和交流放大电路进行稳定性分析。
4. 传输线理论了解传输线的基本特性，包括传输线的阻抗、反射系数、传输线的匹配等知识。
二、放大电路1. 二极管放大电路了解二极管的基本特性和放大电路的设计原理，包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路等基本的二极管放大电路。
2. 晶体管放大电路了解晶体管放大电路的基本原理和设计方法，包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路等基本的晶体管放大电路。
3. 放大电路的频率响应了解放大电路的频率响应特性，包括截止频率、增益带宽积等相关知识。
4. 反馈电路掌握反馈电路的基本原理和分类，了解正反馈和负反馈电路的特点和应用。
三、运算放大电路1. 运算放大器的基本特性了解运算放大器的基本特性，包括输入输出阻抗、放大倍数、共模抑制比等相关知识。
2. 运算放大器的电路应用了解运算放大器在反馈电路、比较电路、滤波电路、振荡电路等方面的应用，掌握运算放大器的基本应用方法。
四、滤波器电路1. RC滤波器和RL滤波器了解RC滤波器和RL滤波器的基本原理、特性和应用，包括一阶和二阶滤波器的设计和性能分析。
2. 增益电路和阻抗转换电路掌握增益电路和阻抗转换电路的设计原理和方法，了解它们在滤波电路中的应用。
3. 模拟滤波器设计了解低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻（陷波）滤波器的设计方法和特性，掌握模拟滤波器的设计技巧。
五、功率放大电路1. BJT功率放大电路了解晶体管功率放大电路的基本原理和设计方法，包括类A、类B、类AB和类C功率放大电路的特点和应用。
模电知识点总结一、基本概念1. 电路元件：模拟电子技术的基本元件包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
其中，电阻用于限制电流，电容用于储存电荷，电感用于储存能量，二极管用于整流、开关等，晶体管用于放大、开关等。
2. 信号：在模拟电子技术中，信号是指随时间或空间变化的电压或电流。
常见的信号形式有直流信号、交流信号、脉冲信号等。
3. 放大器：放大器是模拟电子技术中的重要元件，用于放大输入信号的幅度。
常见的放大器有运放放大器、晶体管放大器等。
4. 滤波器：滤波器是用于选择特定频率范围内的信号，常用于滤除噪声、提取特定频率成分等。
5. 调制解调：调制是将基带信号调制到载波上，解调是将载波信号解调还原为基带信号。
调制解调技术是模拟电子技术中的重要应用之一。
二、基本电路1. 电阻电路：电阻是最基本的电路元件之一，常用于限制电流、调节电压和波形、分压等。
常见的电阻电路包括电压分压电路、电流分压电路、电阻网络等。
2. 电容电路：电容是能存储电荷的元件，常用于滤波、积分、微分等。
常见的电容电路包括RC电路、LC电路、多级滤波器等。
3. 电感电路：电感是储存能量的元件，常用于振荡器、磁耦合放大器等。
常见的电感电路包括RLC电路、振荡电路、滤波器等。
4. 滤波器电路：滤波器是用于选择特定频率范围内的信号的电路，常用于滤除杂散信号、提取特定频率成分等。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器等。
5. 放大器电路：放大器是用于放大电压、电流信号的电路，常用于信号调理、传感器信号放大、运算放大器电路等。
常见的放大器电路包括运算放大器电路、放大器电路、多级放大器电路等。
6. 混频器电路：混频器是用于将两路信号进行混频得到中频信号的电路，常用于调频收音机、超外差接收机等。
常见的混频器电路包括倍频器电路、调频接收机电路、超外差接收机电路等。
7. 调制解调电路：调制解调电路是用于调制解调信号的电路，常用于调制解调的通信系统、调幅收音机、调频收音机等。
模电基础知识总结导言模拟电子技术（Analog Electronics）是电子学的一个重要分支，包括分析和设计各种电子电路，以便于对在电子系统中表现为连续值的信号进行处理。
模拟电子技术是电子技术的核心内容之一，广泛应用于各种电子系统中。
本文将对模拟电子技术的基础知识进行总结。
电路基础电压、电流与电阻•电压：电荷的偏移量，单位为伏特（V）。
•电流：电荷单位时间通过导体的速度，单位为安培（A）。
•电阻：导体抵抗电流的能力，单位为欧姆（Ω）。
电路定律•欧姆定律: $ V = IR $•基尔霍夫定律:–基尔霍夫电压定律：节点电压之和为零。
–基尔霍夫电流定律：分支电流之和为零。
放大器放大器概述放大器是一种电子电路，用于增加信号的幅度。
放大器可以分为电压放大器、电流放大器和功率放大器等类型。
放大器特性•增益（Gain）：输出信号幅度与输入信号幅度的比值。
•带宽（Bandwidth）：放大器能够放大信号的频率范围。
•输入/输出阻抗：放大器的输入和输出接口的阻抗匹配对信号传输至关重要。
滤波器滤波器概述滤波器是一种能够选择特定频率信号的电路。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
滤波器设计•利用电容和电感可以设计无源RC和RL滤波器。
•主动滤波器使用放大器来增强滤波效果。
•数字滤波器基于离散时间信号进行设计。
零件及器件二极管与晶体管•二极管：具有单向导电特性，用于整流和电压调节。
•晶体管：根据不同类型（NPN/PNP），可作为放大器、开关或振荡器使用。
集成电路•集成电路（IC）：将多个电子元器件集合在一起形成的整体，方便应用到复杂的电路中。
结论本文对模拟电子技术领域的基础知识进行了总结，涵盖了电路基础、放大器、滤波器和常见零部件等内容。
这些基础知识是深入理解模拟电子技术的关键，也是进行电路设计和分析的基石。
希望读者通过本文的学习，能够对模拟电子技术有更深入的了解。
以上是本文对模拟电子基础知识的总结，希望对您有所帮助。
模电总结知识点复习资料⼤全模电总结知识点复习资料⼤全第⼀章节半导体⼆极管的基本原理⼀.半导体的基础知识讲解1.半导体---导电能⼒介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流⼦----带有正、负电荷的可移动的空⽳和电⼦统称为载流⼦。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺⼊微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺⼊微量的三价元素（多⼦是空⽳，少⼦是电⼦）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺⼊微量的五价元素（多⼦是电⼦，少⼦是空⽳）。
6. 杂质半导体的特性定理*载流⼦的浓度---多⼦浓度决定于杂质浓度，少⼦浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体⾃⾝的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，⼀种杂质半导体可以改型为另外⼀种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截⽌。
8. PN结的伏安特性⼆. 半导体⼆极管*单向导电性------正向导通，反向截⽌。
*⼆极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析⽅法------将⼆极管断开，分析⼆极管两端电位的⾼低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，⼆极管导通(短路);若 V阳1）图解分析算法该式与伏安特性曲线的交点叫静态⼯作点Q。
2) 等效电路算法直流等效电路法*总的解题⼿段----将⼆极管断开，分析⼆极管两端电位的⾼低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，⼆极管导通(短路);若 V阳*三种模型微变等效电路法三. 稳压⼆极管及其稳压电路*稳压⼆极管的特性---正常⼯作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压⼆极管在电路中要反向连接。
模电总结知识点复习资料大全第一章节半导体二极管的基本原理一.半导体的基础知识讲解1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6. 杂质半导体的特性定理*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1）图解分析算法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路算法?直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型?微变等效电路法三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
模电基础教程 01单元 半导体器件基础
半导体的导电特性 导体、绝缘体和半导体 本征半导体的导电特性 杂质半导体的导电特性 PN结 晶体二极管 二极管的结构与伏安特性 半导体二极管的主要参数 半导体二极管的等效电路 与开关特性 稳压二极管 晶体三极管 三极管的结构与分类 三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用 三极管的特性曲线 三极管的主要参数 三极管的开关特性 场效应管 结型场效应管 绝缘栅型场效应管 特殊半导体器件 发光二极管 光敏二极管和光敏三极管 02单元 基本放大电路
基本放大电路的工作原理 基本放大电路的组成 直流通路与静态工作点 交流通路与放大原理 放大电路的性能指标 放大电路的图解分析法 放大电路的静态图解分析 放大电路的动态图解分析
输出电压的最大幅度与非线性失真分析 微变等效电路分析法 晶体管的h参数 晶体管的微变等效电路 用微变等效电路法分析放大电路 静态工作点的稳定 温度变化对静态工作点的影响 工作点稳定的电路 场效应管放大电路 场效应管放大电路的静态分析 多级放大电路 多级放大电路的级间耦合方式 多级放大电路的分析方法 放大电路的频率特性 单级阻容耦合放大电路的频率特性 多级阻容耦合放大电路的频率特性 03单元 负反馈放大电路
反馈的基本概念和分类 反馈的基本概念和一般表达式 反馈放大电路的类型与判断 负反馈放大电路基本类型举例 电压串联负反馈放大电路 电流并联负反馈放大电路 电流串联负反馈放大电路 电压并联负反馈放大电路 负反馈对放大电路性能的影响 降低放大倍数 提高放大倍数的稳定性 展宽通频带 减小非线性失真 改变输入电阻和输出电阻 负反馈放大电路的分析方法 深度负反馈放大电路的近似计算 *方框图法分析负反馈放大电路 04单元 功率放大器
功率放大电路的基本知识 概述 甲类单管功率放大电路 互补对称功率放大电路 OCL类互补放大电路 OTL甲乙类互补对称电路 复合互补对称电路 变压器耦合推挽功率放大电路 05单元 直接耦合放大电路
概述 直接耦合放大电路中的零点漂移 基本差动放大电路的分析 基本差动放大电路 基本差动放大电路抑制零点漂移的原理 基本差动放大电路的静态分析 基本差动放大电路的动态分析 差动放大电路的改进 06单元 集成运算放大器
集成电路基础知识 集成电路的特点 集成电路恒流源 有源负载的基本概念 集成运放的典型电路及参数 典型集成运放F007电路简介 集成运放的主要技术参数 集成运放的应用 概 述 运放的基本连接方式 集成运放在信号运算方面的应用 集成运放在使用中应注意的问题 07单元 直流电源
整流电路 半波整流电路 全波整流电路 桥式整流电路 倍压整流电路 滤波电路 电容滤波电路 电感滤波电路 复式滤波电路 有源滤波电路 稳压电路 并联型硅稳压管稳压电路 串联型稳压电路的稳压原理 带有放大环节的串联型稳压电路 稳压电源的质量指标 提高稳压电源性能的措施 08单元 正弦波振荡电路
自激振荡原理 自激振荡的条件 自激振荡的建立和振幅的稳定 正弦波振荡电路的组成 LC正弦波振荡电路 变压器反馈式振荡电路 三点式LC振荡电路 三点式LC振荡电路的构成原则 电感三点式振荡电路 电容三点式振荡电路 克拉泼与席勒振荡电路（改进型电容三点式振荡电路） 石英晶体振荡器 石英晶体的基本特性和等效电路 石英晶振：并联型晶体振荡电路 石英晶振：串联型晶体振荡电路 RC振荡电路 RC相移振荡电路 文氏电桥振荡电路 09单元 调制、解调和变频 调制方式 调幅 调幅原理 调幅波的频谱 调幅波的功率 调幅电路 检 波 小信号平方律检波 大信号直线性检波 调 频 调频的特点 调频波的表达式 调频电路：变容二极管调频电路 调频与调幅的比较 鉴 频 对称式比例鉴频电路 不对称式比例鉴频电路 变 频 变频原理 变频电路 10单元 无线广播与接受
无线电广播与接收 无线电波的传播 超外差收音机 超外差收音机方框图 超外差收音机性能指标 LC谐振回路 LC串联谐振回路 LC并联谐振回路 输入回路 统 调 中频放大电路 自动增益电路 整机电路分析
本征半导体的导电特性 半导体导电特性 导体、绝缘体和半导体
自然界的各种物质就其导电性能来说、可以分为导体、绝缘体和半导体三大类。 导体具有良好的导电特性，常温下，其内部存在着大量的自由电子，它们在外电场的作用
下做定向运动形成较大的电流。因而导体的电阻率很小，只有金属一般为导体，如铜、铝、银等。 绝缘体几乎不导电，如橡胶、陶瓷、塑料等。在这类材料中，几乎没有自由电子，即使受
外电场作用也不会形成电流，所以，绝缘体的电阻率很大，在以上。 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅、锗、硒等，它们的电阻率通常在
之间。半导体之所以得到广泛应用，是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。如纯净的半导体单晶硅在室温下电阻率约为，若按百万分之一的比例掺入少量杂质（如磷）后，其电阻率急剧下降为，几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根本原因在于半导体原子结构的特殊性。 常用的半导体材料是单晶硅（Si）和单晶锗（Ge）。所谓单晶，是指整块晶体中的原子按一定规则整齐地排列着的晶体。非常纯净的单晶半导体称为本征半导体。 一、本征半导体的原子结构 半导体锗和硅都是四价元素，其原子结构示意图如图Z0102所示。它们的最外层都有4个电子，带4个单位负电荷。通常把原子核和内层电子看作一个整体，称为 惯性核，如图Z0101所示。 惯性核带有4个单位正电荷，最外层有4个价电子带有4个单位负电荷，因此，整个原子为电中性。 二、本征激发 一般来说，共价键中的价电子不完全象绝缘体中价电子所受束缚那样强，如果能从外界获得一定的能量（如光照、升温、电磁场激发等），一些价电子就可能挣脱共价键的束缚而成为自由电子。 理论和实验表明：在常温（T＝300K）下，硅共价键中的价电子只要获得大于电离能EG（= 1.1eV）的能量便可激发成为自由电子。本征锗的电离能更小，只有0.72 eV。 当共价键中的一个价电子受激发挣脱原子核的束缚成为自由电子的同时，在共价键中便留下了一个空位子，称为"空穴"。当空穴出现时，相邻原子的价电子比较容易离开它所在的共价键而填补到这个空穴中来使该价电子原来所在共价键中出现一个新的空穴，这个空穴又可能被相邻原子的价电子填补，再出现新的空穴。价电子填补空穴的这种运动无论在形式上还是效果上都相当于带正电荷的空穴在运动，且运动方向与价电子运动方向相反。为了区别于自由电子的运动，把这种运动称为空穴运动，并把空穴看成是一种带正点荷的载流子。 电子一空穴对 本征激发
复合：当自由电子在运动过程中遇到空穴时可能会填充进去从而恢复 一个共价键，与此同时消失一个"电子一空穴"对，这一相反过程称为复合。 动态平衡：在一定温度条件下，产生的"电子一空穴对"和复合的"电子一空穴对"数量相等时，形成相对平衡，这种相对平衡属于动态平衡，达到动态平衡时"电子一空穴对"维持一定的数目。
可见，在半导体中存在着自由电子和空穴两种载流子，而金属导体中只有自由电子一种载流子，这也是半导体与导体导电方式的不同之处。
杂质半导体的导电特性 本征半导体的导电能力很弱，热稳定性也很差，因此，不宜直接用它制造半导体器件。半导体器件多数是用含有一定数量的某种杂质的半导体制成。根据掺入杂质性质的不同，杂质半导体分为N型半导体和P型半导体两种。 一、N型半导体 在本征半导体硅（或锗）中掺入微量的5价元素，例如磷，则磷原子就取代了硅晶体中少量的硅原子，占据晶格上的某些位置。如图Z0103所示。 由图可见，磷原子最外层有5个价电子，其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构，多余的1个价电子在共价键之外，只受到磷原子对它微弱的束缚，因此在室温下，即可获得挣脱束缚所需要的能量而成为自由电子，游离于晶格之间。失去电子的磷原子则成为不能移动的正离子。磷原子由于可以释放1个电子而被称为 PN结 一、PN结的形成 在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，那么在两种半导体交界面附近就形成了PN结，如图Z0105所示。由于P区的多数载流子是空穴，少数载流子是电子；N区多数载流于是电子，少数载流子是空穴，这就使交界面两侧明显地存在着两种载流子的浓度差。因此，N区的电子必然越过界面向P区扩散，并与P区界面附近的空穴复合而消失，在N区的一侧留下了一层不能移动的施主正离子；同样，P区的空穴也越过界面向N区扩散，与N区界面附近的电子复合而消失，在P区的一侧，留下一层不能移动的受主负离子。扩散的结果，使交界面两侧出现了由不能移动的带电离子组成的空间电荷区，因而形成了一个由N区指向P区的电场，称为内电场。随着扩散的进行，空间电荷区加宽，内电场增强，由于内电场的作用是阻碍多子扩散，促使少子漂移，所以，当扩散运动与漂移运动达到动态平衡时，将形成稳定的空间电荷区，称为PN结。由于空间电荷区内缺少载流子，所以又称PN结为耗尽层或高阻区。 二、PN结的单向导电性 PN结在未加外加电压时，扩散运动与漂移运动处于动态平衡，通过PN结的电流为零。当电源正极接P区，负极接N区时，称为给pN结加正向电压或正向偏置，如图Z0106所示。由于PN结是高
施主原子，又称施主杂质。 在本征半导体中每掺入1个磷原子就可产生1个自由电子，而本征激发产生的空穴的数目不变。这样，在掺入磷的半导体中，自由电子的数目就远远超过了空穴数目，成为多数载流子（简称多子），空穴则为少数载流子（简称少子）。显然，参与导电的主要是电子，故这种半导体称为电子型半导体，简称N型半导体。 二、P型半导体 在本征半导体硅（或锗）中，若掺入微量的3价元素，如硼，这时硼原子就取代了晶体中的少量硅原子，占据晶格上的某些位置，如图Z0104所示。由图可知，硼原子的3个价电子分别与其邻近的3个硅原子中的3个价电子组成完整的共价键，而与其相邻的另1个硅原子的共价键中则缺少1个电子，出现了1个空穴。这个空穴被附近硅原子中的价电子来填充后，使3价的硼原子获得了1个电子而变成负离子。同时，邻近共价键上出现1个空穴。由于硼原子起着接受电子的作用，故称为受主原子，又称受主杂质。 在本征半导体中每掺入1个硼原子就可以提供1个空穴，当掺入一定数量的硼原子时，就可以使半导体中空穴的数目远大于本征激发电子的数目，成为多数载流于，而电子则成为少数载流子。显然，参与导电的主要是空穴，故这种半导体称为空穴型半导体，简称P型半导体。
