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。如二极管就是采用半导体制作的器件。
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。
今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
半导体就是介于导体与绝缘体之间的物质。它分为本征半导体和杂志半导体。
本征半导体:纯净晶体结构的半导体称之为本征半导体。常用的材料如:硅和锗。它们都是四价元素,即原子轨道的最外层有4个电子。当把它们制作成晶体时,它们是靠共价键的作用紧密联系在一起的。
杂质半导体:在本征半导体掺入特定的杂质来改变它的导电性,这种半导体成为杂质半导体。
N型半导体:
在本征半导体中掺入5价元素,使晶体中某些原子被杂质原子所替代,因为杂质原子最外层有5个价电子,它与周围原子形成共价键后还多于一个自由电子,因此使空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是,电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数,与掺杂无关。
P型半导体:
在本征半导体中掺入3价元素,晶体中的某些原子被杂质原子代替,但是杂质原子的最外层只有3个价电子,它与周围原子形成共价键后还多余一个空穴,因此使空穴的浓度远大于自由电子的浓度。
半导体
导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体.
例如:锗、硅、砷化镓等.
半导体在科学技术,工农业生产和生活中有着广泛的应用.(例如:电视、半导体收音机、电子计算机等)
半导体的一些电学特性
①压敏性:有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化.
用途:制成压敏元件,接入电路,测出电流变化,以确定压力的变化.
②热敏性:有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小.
用途:制成热敏电阻,用来测量很小范围内的温度变化.
③光敏性,有的半导体在光照下电阻大为减小.
用途:制成光敏电阻,用于对光照反映灵敏的自动控制设备中.
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。如二极管就是采用半导体制作的器件。
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。
今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
1,半导体产业介绍
2,半导体材料特性
3,器件技术
4,硅和硅片制备
5,半导体制造中的化学品
6,硅片制造中的沾污控制
7,测量学和缺陷检查
8,工艺腔内的气体控制
9,集成电路制造工艺概况
10,氧化
11,淀积
12,金属化
13,光刻:气相成底膜到软烘
14,光刻:对准和曝光
15,光刻:光刻胶显影和先进的光刻技术
16,刻蚀
17,离子注入
18,化学机械平坦化
19,硅片测试
20,装配与对封
一、半导体基本概念
1、半导体及其导电性能
根据物体的导电能力的不同,电工材料可分为三类:导体、半导体和绝缘体。
半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料,半导体的电阻率为10-3~10-9 cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别:当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化;往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时,会使它的导电能力具有可控性,这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。 2、本征半导体的结构及其导电性能
本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”,它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。 3、半导体的本征激发与复合现象
当导体处于热力学温度0 K时,导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电,成为自由电子。这一现象称为本征激发(也称热激发)。因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。
游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合。 在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡,此时,载流子浓度一定,且自由电子数和空穴数相等。 4、半导体的导电机理
自由电子的定向运动形成了电子电流,空穴的定向运动也可形成空穴电流,因此,在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子(即载流子),这是半导体的特殊性质。空穴导电的实质是:相邻原子中的价电子(共价键中的束缚电子)依次填补空穴而形成电流。由于电子带负电,而电子的运动与空穴的运动方向相反,因此认为空穴带正电。
5、杂质半导体
掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。杂质半导体是半导体器件的基本材料。在本征半导体中掺入五价元素(如磷),就形成N型(电子型)半导体;掺入三价元素(如硼、镓、铟等)就形成P型(空穴型)半导体。杂质半导体的导电性能与其掺杂浓度和温度有关,掺杂浓度越大、温度越高,其导电能力越强。
在N型半导体中,电子是多数载流子,空穴是少数载流子。
多子(自由电子)的数量=正离子数+少子(空穴)的
数量
在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
多子(空穴)的数量=负离子数+少子(自由电子)的
数量
去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:精品教育秦皇岛职业技术学校教案纸(正页)模块|晶体二极管|课型|讲授|授课日期|课题 半导体基本知识及PN结的形成过程|教|学|目|标|知识目标 半导体基本知识,理解PN结的形成过程;|能力目标 认识二极管,会用单向导电性分析简单电路工作原理|情感目标 初步认识电子线路,激发学习性趣。
|重点|PN结的形成过程|二极管的单向导电性|难点|PN结的形成过程|资源|实验电路与课件演示|教法|学法|实验与讲授相结合|观察、讨论|教学过程|备注|导入:在现代社会中,人们无时无刻不在使用电子产品,如通讯设备,电视,电脑,医疗设备,各种自动化生产设备等,这些都和电子技术密切相关。电子设备中常用的电阻,电容,变压器和 开关等,称为元件,电子管、晶体管(半导体管)称为器件。
电子元器件利用电子运动规律控制电路中能量状态的改变。没有电子元器件,就没有电子技术。
由电子元器件组成的电路,就是电子线路。今天,我们就来学习一种既简单又非常重要的器件-------- 二极管。
| | 新授:请同学们观察下面的实验:| 现象:(同学回答)|为什么会出现这种现象呢?我们都知道内因决定外因,内部结构决定外部特性,之所以会有这种特性,就是由二极管内部结构决定的。 整块晶体内部晶格排列完全一致的晶体称为单晶,硅和锗的单晶称为本征半导体,它是制造半导体器件的基本材料。
练习:。
需要固体物理的知识:
费米能级(电子的分布) -- 能带(晶格原子对势场分布的影响)
最后要弄懂载流子就是空穴和电子
需要统计物理:
玻尔兹曼分布 -- 费米分布
要知道简并, 非简并时该用什么分布
剩下的半导体物理全都是简单的积分。算来算去无非就是算载流子浓度的变化。延伸一下就是电流密度,电容。..
如果你没学过固体物理,那么第一章直接跳过。用baidu弄懂费米能级 -- 能带 -- 空穴 -- 电子这四个概念。然后从第二章开始学,其实就是统计积分----不过,这样会很累。
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