半導體的定義,半導體指的是什麼意思

2023-02-02 23:20:54 字數 4712 閱讀 8139

1樓:位燁煜

物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性差的材料,如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導電性比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。

可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比,半導體材料的發現是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以後,半導體的存在才真正被學術界認可。

本徵半導體:不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下,半導體的價帶是滿帶(見能帶理論),受到熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶,價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴。

空穴導電並不是實際運動,而是一種等效。電子導電時等電量的空穴會沿其反方向運動 。它們在外電場作用下產生定向運動而形成巨集觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。

這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴,電子-空穴對消失,稱為複合。複合時釋放出的能量變成電磁輻射(發光)或晶格的熱振動能量(發熱)。

在一定溫度下,電子- 空穴對的產生和複合同時存在並達到動態平衡,此時半導體具有一定的載流子密度,從而具有一定的電阻率。溫度升高時,將產生更多的電子- 空穴對,載流子密度增加,電阻率減小。無晶格缺陷的純淨半導體的電阻率較大,實際應用不多。

2樓:匿名使用者

鍺、矽、硒、砷化鎵及許多金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導電能力介於導體和絕緣體之間,叫做半導體。

半導體具有一些特殊性質。如利用半導體的電阻率與溫度的關係可製成自動控制用的熱敏元件(熱敏電阻);利用它的光敏特性可製成自動控制用的光敏元件,像光電池、光電管和光敏電阻等。

半導體還有一個最重要的性質,如果在純淨的半導體物質中適當地摻入微量雜質測其導電能力將會成百萬倍地增加。利用這一特性可製造各種不同用途的半導體器件,如半導體二極體、三極體等。

把一塊半導體的一邊製成p型區,另一邊製成n型區,則在交界處附近形成一個具有特殊效能的薄層,一般稱此薄層為pn結。圖中上部分為p型半導體和n型半導體介面兩邊載流子的擴散作用(用黑色箭頭表示)。中間部分為pn結的形成過程,示意載流子的擴散作用大於漂移作用(用藍色箭頭表示,紅色箭頭表示內建電場的方向)。

下邊部分為pn結的形成。表示擴散作用和漂移作用的動態平衡。

3樓:經濟資料愛好

半導體材料很多,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和矽是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第ⅲ和第ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第ⅱ和第ⅵ族化合物(

硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由ⅲ-ⅴ族化合物和ⅱ-ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。

半導體的分類,按照其製造技術可以分為:積體電路器件,分立器件、光電半導體、邏輯ic、模擬ic、儲存器等大類,一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,雖然不常用,但還是按照ic、lsi、vlsi(超大lsi)及其規模進行分類的方法。

此外,還有按照其所處理的訊號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。

半導體指的是什麼意思

4樓:四個漢字以上

顧名思義:導電效能介於導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料,叫做半導體(semiconductor).

物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。

可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比,半導體材料的發現是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以後,半導體的存在才真正被學術界認可。

半導體的分類,按照其製造技術可以分為:分立器件、光電半導體、邏輯ic、模擬ic、儲存器等大類,一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,最近雖然不常用,單還是按照ic、lsi、vlsi(超大lsi)及其規模進行分類的方法。

此外,還有按照其所處理的訊號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。

[編輯本段]半導體定義

電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度係數的物質。

半導體室溫時電阻率約在10e-5~10e7歐·米之間,溫度升高時電阻率指數則減小。

半導體材料很多,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。

鍺和矽是最常用的元素半導體;化合物半導體包括ⅲ-ⅴ 族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、ⅱ-ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由ⅲ-ⅴ族化合物和ⅱ-ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。

半導體(東北方言):意指半導體收音機,因收音機中的電晶體由半導體材料製成而得名。

本徵半導體

不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下,半導體的價帶是滿帶(見能帶理論),受到熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶,價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴。導帶中的電子和價帶中的空穴合稱電子 - 空穴對,均能自由移動,即載流子,它們在外電場作用下產生定向運動而形成巨集觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。

這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴,電子-空穴對消失,稱為複合。複合時釋放出的能量變成電磁輻射(發光)或晶格的熱振動能量(發熱)。

在一定溫度下,電子 - 空穴對的產生和複合同時存在並達到動態平衡,此時半導體具有一定的載流子密度,從而具有一定的電阻率。溫度升高時,將產生更多的電子 - 空穴對,載流子密度增加,電阻率減小。無晶格缺陷的純淨半導體的電阻率較大,實際應用不多。

[編輯本段]半導體特點

半導體三大特性∶攙雜性、熱敏性和光敏性。

★在形成晶體結構的半導體中,人為地摻入特定的雜質元素,導電效能具有可控性。

★在光照和熱輻射條件下,其導電性有明顯的變化。

晶格:晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣,稱為晶格。

共價鍵結構:相鄰的兩個原子的一對最外層電子(即價電子)不但各自圍繞自身所屬的原子核運動,而且出現在相鄰原子所屬的軌道上,成為共用電子,構成共價鍵。

自由電子的形成:在常溫下,少數的價電子由於熱運動獲得足夠的能量,掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。

空穴:價電子掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子而留下一個空位置稱空穴。

電子電流:在外加電場的作用下,自由電子產生定向移動,形成電子電流。

空穴電流:價電子按一定的方向依次填補空穴(即空穴也產生定向移動),形成空穴電流。

本徵半導體的電流:電子電流+空穴電流。自由電子和空穴所帶電荷極性不同,它們運動方向相反。

載流子:運載電荷的粒子稱為載流子。

導體電的特點:導體導電只有一種載流子,即自由電子導電。

本徵半導體電的特點:本徵半導體有兩種載流子,即自由電子和空穴均參與導電。

本徵激發:半導體在熱激發下產生自由電子和空穴的現象稱為本徵激發。

複合:自由電子在運動的過程中如果與空穴相遇就會填補空穴,使兩者同時消失,這種現象稱為複合。

動態平衡:在一定的溫度下,本徵激發所產生的自由電子與空穴對,與複合的自由電子與空穴對數目相等,達到動態平衡。

載流子的濃度與溫度的關係:溫度一定,本徵半導體中載流子的濃度是一定的,並且自由電子與空穴的濃度相等。當溫度升高時,熱運動加劇,掙脫共價鍵束縛的自由電子增多,空穴也隨之增多(即載流子的濃度升高),導電效能增強;當溫度降低,則載流子的濃度降低,導電效能變差。

結論:本徵半導體的導電效能與溫度有關。半導體材料效能對溫度的敏感性,可製作熱敏和光敏器件,又造成半導體器件溫度穩定性差的原因。

雜質半導體:通過擴散工藝,在本徵半導體中摻入少量合適的雜質元素,可得到雜質半導體。

n型半導體:在純淨的矽晶體中摻入五價元素(如磷),使之取代晶格中矽原子的位置,就形成了n型半導體。

多數載流子:n型半導體中,自由電子的濃度大於空穴的濃度,稱為多數載流子,簡稱多子。

少數載流子:n型半導體中,空穴為少數載流子,簡稱少子。

施子原子:雜質原子可以提供電子,稱施子原子。

n型半導體的導電特性:它是靠自由電子導電,摻入的雜質越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電效能也就越強。

p型半導體:在純淨的矽晶體中摻入三價元素(如硼),使之取代晶格中矽原子的位置,形成p型半導體。

多子:p型半導體中,多子為電子。

少子:p型半導體中,少子為空穴。

受主原子:雜質原子中的空位吸收電子,稱受主原子。

p型半導體的導電特性:摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電效能也就越強。

結論:多子的濃度決定於雜質濃度。

少子的濃度決定於溫度。

pn結的形成:將p型半導體與n型半導體制作在同一塊矽片上,在它們的交介面就形成pn結。

pn結的特點:具有單向導電性。

擴散運動:物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動,這種由於濃度差而產生的運動稱為擴散運動。

空間電荷區:擴散到p區的自由電子與空穴複合,而擴散到n區的空穴與自由電子複合,所以在交介面附近多子的濃度下降,p區出現負離子區,n區出現正離子區,它們是不能移動,稱為空間電荷區。

電場形成:空間電荷區形成內電場。

空間電荷加寬,內電場增強,其方向由n區指向p區,阻止擴散運動的進行。

漂移運動:在電場力作用下,載流子的運動稱漂移運動。

pn結的形成過程:如圖所示,將p型半導體與n型半導體制作在同一塊矽片上,在無外電場和其它激發作用下,參與擴散運動的多子數目等於參與漂移運動的少子數目,從而達到動態平衡,形成pn結。

半導體是什麼,什麼是半導體?

半導體 semiconductor 指常溫下導電效能介於導體與絕緣體之間的材料。半導體在積體電路 消費電子 通訊系統 光伏發電 照明 大功率電源轉換等領域都有應用,如二極體就是採用半導體制作的器件。拓展資料 無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。大部分的電子產品,如計算機 ...

半導體是什麼什麼,什麼是半導體?

半導體指常溫下導電效能介於導體與絕緣體之間的材料。半導體在積體電路 消費電子 通訊系統 光伏發電 照明 大功率電源轉換等領域都有應用,如二極體就是採用半導體制作的器件。半導體存在的問題 半導體制冷的過程中會涉及到很多的引數,而且條件是複雜多變的。任何一個引數對冷卻效果都會產生影響。實驗室研究中,由於...

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