电工学（第7版）（下册）学习辅导与习题解答

本书是与秦曾煌主编的《电工学（第7版）》（下册）（“十一五”*规划教材）配套的立体化教材之一。是高等教育百门精品课程教材建设计划精品项目的成果之一。  本书主要由教学大纲要求、重点内容要点、知识关联图、考试要点、练习思考题解答、习题解答、模拟试题等部分组成，提供了与主教材配套的所有练习与思考、习题的解答，供各类学生了解课程重点，掌握分析方法，提高分析问题和解决问题能力。全书体现了编者多年从事电工学教学工作丰富的教学经验，内容扼要，明确指出本课程的重点和难点内容、学生在学习中的疑难之处与错误概念，以及解题思路和方法。

　　14.1 内容要点与阅读指导
　　半导体器件是电子技术的基础，学习电子技术首先要掌握常用半导体器件，比如二极管、晶体管的原理和特性。为了更好地理解半导体器件的工作原理，有必要了解一些半导体物理的基本知识。
　　1.半导体的导电特性
　　（1）半导体材料的导电机理与金属导体不同：金属材料在室温条件下，内部就会存在大量的自由电子，具有很强的导电能力。纯净的半导体（本征半导体）由于具有晶体结构，原子核最外层空间的价电子受到很强的约束。在受到外部能量激发时，晶体共价键结构中的价电子只有少数能够挣脱束缚，形成自由电子和空穴。
　　自由电子可参与导电容易理解，但是价电子获得能量成为自由电子之后留下的空位，即空穴是如何导电的？这是区别金属和半导体导电机理的关键。失去价电子的原子核成为正离子，所以可以理解为一个空穴带一个正电荷。正离子（失去电子的原子核）在外电场的作用下并不能产生移动，但是它却可以吸引周围的电子来填补空穴。如果是自由电子来填补空穴，则自由电子和空穴同时消失，这个过程称为复合。在一定温度条件下，自由电子-空穴的激发和复合呈动态平衡，浓度一定。如果是其他共价键结构中的价电子来填补空穴，则相当于空穴朝相反方向移动。而空穴是相当于带有正电荷的，空穴的这种由于价电子递补而形成的移动产生了电流，所以说半导体材料中自由电子和空穴都可以参与导电，具有两种不同极性的载流子。
　　……