其實(shí)半導(dǎo)體在最原始的時(shí)候是一種材料，比如硅。后來使用這些半導(dǎo)體材料制作了集成電路，又將集成電路封裝成芯片。但是半導(dǎo)體這個(gè)名字一直保留著，所以我們通常把這些統(tǒng)統(tǒng)以半導(dǎo)體這三個(gè)字代替。

　　現(xiàn)在我們?cè)摿囊涣陌雽?dǎo)體中最基本的單元：“PN結(jié)”。現(xiàn)在公認(rèn)的半導(dǎo)體理論基礎(chǔ)是也是1949年的PN結(jié)理論。后面才有真正的二極管和CMOS理論。

　　我們主要聊一聊二極管。三極管是二極管的一個(gè)延展，我們最后再簡(jiǎn)單的說一下。

　　我在第一期的時(shí)候聊到過，半導(dǎo)體一開始只是只處于導(dǎo)體和絕緣體之間的元素，比如硅。那這個(gè)半導(dǎo)體到底有什么特點(diǎn)呢？

　　半導(dǎo)體的特點(diǎn)：

　　我們現(xiàn)在想像有這么一朵花，有四個(gè)花瓣。但是呢，這朵花如果只有四個(gè)花瓣及其不穩(wěn)定，風(fēng)一吹就掉了，它必須有8個(gè)花瓣才能穩(wěn)定。那這怎么辦呢，他只能從旁邊的花中借，從每個(gè)隔壁的花上借一個(gè)花瓣，然后就穩(wěn)定了，形成這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)。比如中間紅色的花就是從隔壁四個(gè)花中各借一個(gè)花瓣，然后紅色的花周圍就有8個(gè)花瓣了，風(fēng)也吹不走了。同時(shí)BCDE四朵花也從他們各自的旁邊借四個(gè)花瓣就可以了。這樣就形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)了。這是半導(dǎo)體最原始的結(jié)構(gòu)。

　　但是現(xiàn)在如果它旁邊的花不是4個(gè)花瓣呢？比如如果是5個(gè)花瓣的，比如下圖，那會(huì)出現(xiàn)什么情況？

　　現(xiàn)在對(duì)于ABCD來講已經(jīng)穩(wěn)定了，風(fēng)吹不走了，但是花朵E多了一個(gè)花瓣，這個(gè)花瓣如果遇到風(fēng)也會(huì)跑走，所以我們就把這個(gè)能被風(fēng)吹走的花瓣叫做自由自在的花瓣，因?yàn)樗皇芟拗啤?/p>

　　那如果旁邊的花少一個(gè)花瓣呢？比如這樣，在E這個(gè)花上少了一個(gè)花瓣。哎呀，我還真沒想到叫一個(gè)合適的名字，我就直接叫半導(dǎo)體名字了，叫做空穴。空穴不是指花瓣，而是指沒有花瓣留下的位置。

　　OK，現(xiàn)在我們開始說半導(dǎo)體，將上面這個(gè)例子中涉及到的東西一一對(duì)應(yīng)到半導(dǎo)體中。

　　上面的一個(gè)花朵就是一個(gè)原子，一個(gè)花瓣就是一個(gè)電子。所以“一個(gè)花朵有四個(gè)花瓣”，翻譯成半導(dǎo)體語言就是“這個(gè)原子的最外層有四個(gè)電子”。如果多了一個(gè)花瓣，這就是N型半導(dǎo)體，把多余的花瓣叫做自由電子。如果少了一個(gè)花瓣就是P型半導(dǎo)體，把少的那個(gè)花瓣所留下的位置叫做空穴。雖然原來都是不能導(dǎo)電的，但是如果在N型或者P型半導(dǎo)體身上加上電壓，它就會(huì)導(dǎo)電，因?yàn)樗麄冇凶杂傻碾娮雍涂昭ā?/span>

　　這就是半導(dǎo)體最最基本的理論-PN結(jié)理論。那怎么才能實(shí)現(xiàn)P型和N型呢？就是用最簡(jiǎn)單粗暴的辦法-離子植入，換句話說，就是將最外層有5個(gè)電子的元素（比如硼，磷）通過高能量的加速過程，最后轟擊到半導(dǎo)體里面，最后就形成了N型半導(dǎo)體。如果將最外層有3個(gè)電子的元素（如銦等）轟擊到半導(dǎo)體里面，最后就形成P型半導(dǎo)體。

　　二極管原理：

　　那二極管是什么呢?我們?cè)O(shè)想一下這個(gè)現(xiàn)象，我們現(xiàn)在把P型和N型放在一起，如下面。

　　這個(gè)時(shí)候N型里面的多余的花瓣（電子）就會(huì)往P型里面跑，P型的空穴往N型里面跑（實(shí)際上空穴是不跑的，只是相對(duì)而言，我相信你能明白）。這樣就會(huì)在P型和N型之間形成一個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)（額，這個(gè)有點(diǎn)專業(yè)了，我們還是不說了）。總之你只需要知道在P型這邊如果加一個(gè)正電壓，在N型這邊接地。如果這個(gè)電壓足夠大，這兩端就會(huì)有電流產(chǎn)生，如果電壓太小或者接反了，就不會(huì)有電流產(chǎn)生。這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴＿@里多說一句，其實(shí)當(dāng)電壓較小時(shí)，也是有很小的電流，或者反向電壓偏大時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生電流，但是那些比較專業(yè)，我們?cè)谶@里就不聊了，作為行業(yè)外的人，了解這么多已經(jīng)足夠了，畢竟也不需要你去做研究。只要聽懂別人在講什么就夠了。

　　總之，大家可以簡(jiǎn)單記住一句話就可以了：“正偏的時(shí)候（P型端接正電壓，N型端接負(fù)電壓或者地），當(dāng)達(dá)到某個(gè)電壓值時(shí)，PN結(jié)不導(dǎo)電。反偏的時(shí)候（P接負(fù)或者地，N接正電壓），電壓偏小，沒有電流”。

　　三極管原理：

　　三極管就是在二極管的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)P型或者N型半導(dǎo)體，變成PNP或者NPN。

　　三極管在使用的時(shí)候可以接三端電壓，比如拿PNP來說，在左邊，中間，右邊分別加上電壓，這樣就可以通過加在N型的電壓大小來控制有沒有電流或者電流大小，而且還能實(shí)現(xiàn)電流的放大功能。關(guān)于具體怎么實(shí)現(xiàn)的，涉及到太多公式與物理知識(shí)，這里就不說了