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什么是半导体,半导体概念

2018年06月13日 16:06 来源:网上

锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。 半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。  半导体还有一个极重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管三极管等。  把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。

物质按照导电能力的大小可以分为导体、半导体和绝缘体。具有良好导电能力的物质叫做导体,导电能力很差或不能导电的物质叫做绝缘体,导电能力介于导体和绝缘体之间的物质叫做半导体。    半导体的主要特点不仅在于其电阻率在数值上与导体和绝缘体的差别,而且在于它的导电性具有两个显住的特点:    (1)电阻率的变化受杂质含量的影响极大。例如,硅中只含有亿分之一的硼,电阻率就会下降到原来的千分之一。如果所含杂质的类型不同,导电类型也不同。由此可见,半导体的导电性与所含的微量杂质有着非常密切的关系。    (2)电阻率受外界条件(如热、光等)的影响很大。温度升高或受光照射时均可使电阻率迅速下降。一些特殊的半导体在电场或磁场的作用下,电阻率也会发生改变。    半导体材料的种类很多,按其

化学

成分可以分为元素半导体和化合物半导体;按其是否含有杂质,可以分为本征半导体和杂质半导体;按其导电类型,可以分为N型半导体和P型半导体。此外,还有磁性半导体、压电半导体、铁电半导体、有机半导体、玻璃半导体、气敏半导体等。 ※半导体的作用与价值:    目前广泛应用的半导体材料有锗、硅、硒、砷化镓、磷化镓、锑化铟等.其中以锗、硅材料的生产技术较成熟,用的也较多。    用半导体材料制成的部件、集成电路等是电子工业的重要基础产品,在电子技术的各个方面已大量使用。半导体材料、器件、集成电路的生产和科研已成为电子工业的重要组成部分。在新产品研制及新技术发展方面,比较重要的领域有: (1)集成电路 它是半导体技术发展中醉活跃的一个领域,已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管,可在一片硅片上制成一台微信息处理器,或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗,并使信息处理速度达到微微秒级。 (2)微波器件 半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已光范使用。在厘米波段,发射器件的功率已达到数瓦,人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。 (3)光电子器件 半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是:光通信、数码显示、图象接收、光集成等。


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