半导体
本文主要讲解的内容是什么是半导体?半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。下面我们就重点来分析这些内容
半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
简介
半导体:电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质称为半导体:
室温时电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm之间(上限按谢嘉奎《电子线路》取值,还有取其1/10或10倍的;因上角标暂不可用,暂用当前方法描述),温度升高时电阻率则减小。半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化镓、磷化镓等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
本征半导体:
不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成
一个带正电的空位,称为空穴。导带中的电子和价带中的空穴合称电子- 空穴对,均能自由移动,即载流子,它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大,实际应用不多。
多样性
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。
分类
半导体的分类,按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
本文讲解的主要内容是什么是半导体?半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。希望能为各位读者带来帮助。
特别推荐
- 随时随地享受大屏幕游戏:让便携式 4K 超高清 240Hz 游戏投影仪成为现实
- 在发送信号链设计中使用差分转单端射频放大器的优势
- 第9讲:SiC的加工工艺(1)离子注入
- 移远通信再推两款新型4G、Wi-Fi、GNSS三合一组合天线
- Bourns 推出全新双绕组系列,扩展屏蔽功率电感产品组合
- 贸泽开售AMD Versal AI Edge VEK280评估套件
- 安森美Hyperlux图像传感器将用于斯巴鲁新一代集成AI的EyeSight系统
技术文章更多>>
- 高信噪比MEMS麦克风驱动人工智能交互
- AMTS & AHTE South China 2024圆满落幕 持续发力探求创新,携手并进再踏新征程!
- 提高下一代DRAM器件的寄生电容性能
- 意法半导体Web工具配合智能传感器加快AIoT项目落地
- 韧性与创新并存,2024 IIC创实技术再获奖分享供应链挑战下的自我成长
技术白皮书下载更多>>
- 车规与基于V2X的车辆协同主动避撞技术展望
- 数字隔离助力新能源汽车安全隔离的新挑战
- 汽车模块抛负载的解决方案
- 车用连接器的安全创新应用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
热门搜索
SynQor
s端子线
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基带
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS电源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB传输速度
usb存储器
USB连接器
VGA连接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基带
Wi-Fi
Wi-Fi芯片
window8
WPG
XILINX
Zigbee
ZigBee Pro