半導體(semiductor)種電導率絕緣體至導體之間物質,其電導率容易受控制,作為信息處理元件材料。免費搜索本文:
從科技或經濟發展角度來,半導體非常。很電子産品,如計算機、移動電話、數字錄音機核單元都利用半導體電導率變化來處理信息。常見半導體材料矽、鍺、砷化镓等,而矽更各種半導體材料,商業應用最具響力種。
發展曆程
半導體發現實際以追溯到很久以。
,英國巴拉迪最先發現硫化銀電阻随着溫度變化況同于般屬,般況,屬電阻随溫度而增加,但巴拉迪發現硫化銀材料電阻随着溫度而。這半導體現象首次發現。
久,法國貝克萊爾發現半導體電解質接觸形成結,照會産個電壓,這就後來們熟伏特效應,這被發現半導體第個特征。
,德國布勞恩觀察到某些硫化物電導與所加電場方向關,即導電方向性,兩端加個正向電壓,導通;如果把電壓極性反過來,就導電,這就半導體流效應,也半導體所特第種特性。同,舒斯特又發現銅與氧化銅流效應。
,英國史密斯發現硒晶體材料照電導增加電導效應,這半導體又個特性質。半導體這個效應,(jianxia霍爾效應餘績──個伴效應發現)雖以就先後被發現,但半導體這個名詞概到才被考尼格維斯首次使用。而總結半導體這個特性直到才由貝爾實驗完成。
很會疑問,為幺半導體被認需這麼呢?主原因當時材料純。沒好材料,很與材料相關問題就難以說清楚。
半導體于溫時電導率約ˉ~Ω·cm之間,純淨半導體溫度時電導率按指數。半導體材料很種,按化學成分分為元素半導體化物半導體兩類。除述晶态半導體,還非晶态機物半導體等本征半導體。
配置結構
基本簡介
顧名義:常溫導電性能介于導體(ductor)與絕緣體(insulator)之間材料,叫半導體(semiductor)。
物質形式種樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。們通常把導電性導電導熱性差或好材料,如剛、晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好屬如、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。以簡單把介于導體絕緣體之間材料稱為半導體。與導體絕緣體相比,半導體材料發現最,直到世紀代,當材料提純技術改進以後,半導體才真正被學術界認。
半導體分類,按照其制造技術以分為:集成電器件,分器件、電半導體、邏輯ic、模拟ic、儲器等類,般來說這些還會被分成類。此還以應用領域、設計方法等進分類,雖然常用,單還按照ic、lsi、vlsi(超lsi)及其規模進分類方法。此,還按照其所處理信号,以分成模拟、數字、模拟數字混成及功能進分類方法。
電阻率介于屬絕緣體之間并負電阻溫度系數物質。
半導體溫時電阻率約e-~e歐·米之間,溫度時電阻率指數則減。
半導體材料很,按化學成分分為元素半導體化物半導體兩類。
鍺矽較常用元素半導體;化物半導體包括-族化物(砷化镓、磷化镓等)、-族化物(硫化镉、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅氧化物),以及由-族化物-族化物組成固溶體(镓鋁砷、镓砷磷等)。除述晶态半導體,還非晶态玻璃半導體、機半導體等。
半導體(東方言):指半導體收音機,因收音機晶體管由半導體材料制成而得名。
本征半導體
含雜質且無晶格缺陷半導體稱為本征半導體。極溫度,半導體價帶滿帶(見能帶理論),受到熱激發後,價帶部分電子會越過禁帶進入能量較空帶,空帶電子後成為導帶,價帶缺個電子後形成個帶正電空位,稱為空穴。導帶電子價帶空穴稱電子-空穴對,均能自由移動,即載流子,們電場作用産定向運動而形成宏觀電流,分别稱為電子導電空穴導電。這種由于電子-空穴對産而形成混型導電稱為本征導電。導帶電子會落入空穴,電子-空穴對消失,稱為複。複時釋放能量變成電磁輻射(發)或晶格熱振動能量(發熱)。定溫度,電子-空穴對産複同時并達到動态平衡,此時半導體具定載流子密度,從而具定電阻率。溫度時,将産更電子-空穴對,載流子密度增加,電阻率減。無晶格缺陷純淨半導體電阻率較,實際應用。
功能特點
半導體特性∶電阻率特性,導電特性,電特性,負電阻率溫度特性,流特性。
形成晶體結構半導體,為摻入特定雜質元素,導電性能具控性。
照熱輻射條件,其導電性顯變化。
晶格:晶體原子空間形成排列齊點陣,稱為晶格。
共價鍵結構:相鄰兩個原子對最層電子(即價電子)但各自圍繞自所屬原子核運動,而且現相鄰原子所屬軌,成為共用電子,構成共價鍵。
自由電子形成:常溫,數價電子由于熱運動獲得夠能量,掙脫共價鍵束縛變成為自由電子。
空穴:價電子掙脫共價鍵束縛變成為自由電子而留個空位置稱空穴。
電子電流:加電場作用,自由電子産定向移動,形成電子電流。
空穴電流:價電子按定方向依次填補空穴(即空穴也産定向移動),形成空穴電流。
本征半導體電流:電子電流+空穴電流。自由電子空穴所帶電荷極性同,們運動方向相反。
載流子:運載電荷粒子稱為載流子。
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