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什么是半导体?
锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,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。
半导体还有一个最重要的性质,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。
半导体是什么?半导体有什么用?可以讲讲吗?
半导体是什么?半导体有什么用?
半导体是什么?举个例子,我们都知道金属铜是导体,观察它的原子结构图就会发现它的最外层只有一个电子,我们把这个电子称为假电子。因为原子核与价电子之间的吸引力较小,所以一旦受到外力吸引,这个垫子就很容易脱离铜原子,成为一个自由电子,这也是同能够成为导体的主要原因。同理,观察绝缘体的原子结构就会发现他们通常拥有八个加电子及其稳定。顾名思义,半导体应介于二者之间。
那么它的原子结构又是怎么样的呢?观察元素周期表就可以发现,在导体和绝缘体的分界线附近的元素就是制作半导体的重要材料,硅元素当然是最有影响力的一个,观察原子结构图就会发现它的最外层有四个电子,要想达到平衡,不是舍弃四个垫子,就是在拉拢四个电子,而归原子在排列时巧妙地共享了上下左右四个电子,手拉着手,组成了稳定八电子结构,也就是共价键。
那么硅的导电性又从何而来呢?当温度大于绝对零度时,处于价带的电子就可能发生跃迁,变成自由电子,同时原来的位置上就会形成一个空穴,也就是说,归经体内会存在等量的自由电子和空穴,他们都可以起到导电的作用,这就是纯净半导体,也叫做本征半导体。它的结构虽然完美,但是想要增加半导体的导电能力,还需要掺杂其他元素。当我们把硅原子替换成五价磷原子时,就可以提高自由电子的浓度,得到N型半导体。
同理,如果用最外层只有三个电子的硼原子替换硅原子,提高空穴的浓度,就可以得到P型半导体,那么把这两种类型的半导体连接在一起会发生什么呢?N级的电子迫切的想扩散到P区,P区空穴拼命想要扩散到N区,这时就会形成一个由N指向P的内电场,阻止扩散进行,在二者达到动态平衡之后,就会在交界面形成一个空间电荷区,这就是PN结。
PN结具有单向导电性,我们常见的二极管便是利用这个特性制成的。而利用太阳光照射PN结,就会激发产生电子空穴,对经过界面层的电荷分离,就会形成一个由P指向N的光生电场,这就是光生伏特效应,也是太阳能电池的基本原理。
半导体的全部类型有哪些?
半导体的全部类型有硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广。
常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化镓、磷化镓、磷化铟等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等)、 Ⅳ-Ⅵ族(如硫化铅、硒化铅等) 、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物。
半导体
在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。
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。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联。
半导体大跌原因是什么?
国家大基金减持瑞芯微,一方面最近股价涨太多了,大基金减持给市场适度降温,大基金主要责任是帮助产业最初期的发展,只要这些企业发展起来,得到市场认可的时候。
大基金就会考虑良性退出,大基金退出正好说明这些芯片企业已经开始盈利,市场认可芯片的成长逻辑,这个时候大基金就会选择退出。
卓胜微发布中报业绩不及预期,个人感觉还是市场的预期太高了,这波已经调整超过20%,一般抱团股杀业绩调整也就20%,毕竟成长逻辑还在,行业壁垒也非常高,这几天回调外资就在疯狂抄底,也说明了这个问题。
新能源汽车之后,下一个风口大概率出现在物联网,而物联网最直接受益的板块就是芯片,物联网的时代,每个终端设备都需要使用到芯片,而且这些芯片只需要用到成熟制程,技术上面并不会被卡脖子。这些芯片需要的是稳定性,材料就很重要了,所以咱们要大力发展半导体。
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。
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。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联。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。
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的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。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。
半导体材料的主要种类
半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。
元素半导体 在元素周期表的ⅢA族至IVA族分布着11种具有半导性
的元素,下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解,所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属,半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se 3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。
无机化合物半导体 分二元系、三元系、四元系等。 二元系包括:①Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。②Ⅲ-Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素P、As、Sb组成,典型的代表为GaAs。它们都具有闪锌矿结构,它们在应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物,是一些重要的光电材料。ZnS、CdTe、HgTe具有闪锌矿结构。④Ⅰ-Ⅶ族:Ⅰ族元素Cu、Ag、Au和 Ⅶ族元素Cl、Br、I形成的化合物,其中CuBr、CuI具有闪锌矿结构。⑤Ⅴ-Ⅵ族:Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族元素 S、Se、Te形成的化合物具有的形式,如Bi2Te3、Bi2Se3、Bi2S3、As2Te3等是重要的温差电材料。⑥第四周期中的B族和过渡族元素Cu、 Zn、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的氧化物,为主要的热敏电阻材料。⑦某些稀土族元素 Sc、Y、Sm、Eu、Yb、Tm与Ⅴ族元素N、As或Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物。 除这些二元系化合物外还有它们与元素或它们之间的固溶体半导体,例如Si-AlP、Ge-GaAs、InAs-InSb、AlSb-GaSb、InAs-InP、GaAs-GaP等。研究这些固溶体可以在改善单一材料的某些性能或开辟新的应用范围方面起很大作用。
三元系包括:族:这是由一个Ⅱ族和一个Ⅳ族原子去替代Ⅲ-Ⅴ族中两个Ⅲ族原子所构成的。例如ZnSiP2、ZnGeP2、ZnGeAs2、CdGeAs2、CdSnSe2等。族:这是由一个Ⅰ族和一个Ⅲ族原子去替代Ⅱ-Ⅵ族中两个Ⅱ族原子所构成的, 如 CuGaSe2、AgInTe2、 AgTlTe2、CuInSe2、CuAlS2等。:这是由一个Ⅰ族和一个Ⅴ族原子去替代族中两个Ⅲ族原子所组成,如Cu3AsSe4、Ag3AsTe4、Cu3SbS4、Ag3SbSe4等。此外,还有它的结构基本为闪锌矿的四元系(例如Cu2FeSnS4)和更复杂的无机化合物。
有机化合物半导体 已知的有机半导体有几十种,熟知的有萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,它们作为半导体尚未得到应用。
非晶态与液态半导体 这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。
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