半導體( semiconductor),指常溫下導電性能介于導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。
半導體在收音機、電視機以及測溫上有著(zhù)廣泛的應用。如二極管就是采用半導體制作的器件。
半導體是指一種導電性可受控制,范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無(wú)論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來(lái)看,半導體的重要性都是非常巨大的。
今日大部分的電子產(chǎn)品,如計算機、移動(dòng)電話(huà)或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著(zhù)極為密切的關(guān)連。常見(jiàn)的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業(yè)應用上最具有影響力的一種。
半導體就是介于導體與絕緣體之間的物質(zhì)。它分為本征半導體和雜志半導體。
本征半導體:純凈晶體結構的半導體稱(chēng)之為本征半導體。常用的材料如:硅和鍺。它們都是四價(jià)元素,即原子軌道的最外層有4個(gè)電子。當把它們制作成晶體時(shí),它們是靠共價(jià)鍵的作用緊密聯(lián)系在一起的。
雜質(zhì)半導體:在本征半導體摻入特定的雜質(zhì)來(lái)改變它的導電性,這種半導體成為雜質(zhì)半導體。
N型半導體:
在本征半導體中摻入5價(jià)元素,使晶體中某些原子被雜質(zhì)原子所替代,因為雜質(zhì)原子最外層有5個(gè)價(jià)電子,它與周?chē)有纬晒矁r(jià)鍵后還多于一個(gè)自由電子,因此使空穴的濃度遠小于自由電子的濃度。但是,電子的濃度與空穴的濃度的乘積是一個(gè)常數,與摻雜無(wú)關(guān)。
P型半導體:
在本征半導體中摻入3價(jià)元素,晶體中的某些原子被雜質(zhì)原子代替,但是雜質(zhì)原子的最外層只有3個(gè)價(jià)電子,它與周?chē)有纬晒矁r(jià)鍵后還多余一個(gè)空穴,因此使空穴的濃度遠大于自由電子的濃度。
半導體
導電性能介于導體與絕緣體之間的材料,叫做半導體.
例如:鍺、硅、砷化鎵等.
半導體在科學(xué)技術(shù),工農業(yè)生產(chǎn)和生活中有著(zhù)廣泛的應用.(例如:電視、半導體收音機、電子計算機等)
半導體的一些電學(xué)特性
①壓敏性:有的半導體在受到壓力后電阻發(fā)生較大的變化.
用途:制成壓敏元件,接入電路,測出電流變化,以確定壓力的變化.
②熱敏性:有的半導體在受熱后電阻隨溫度升高而迅速減小.
用途:制成熱敏電阻,用來(lái)測量很小范圍內的溫度變化.
③光敏性,有的半導體在光照下電阻大為減小.
用途:制成光敏電阻,用于對光照反映靈敏的自動(dòng)控制設備中.
半導體( semiconductor),指常溫下導電性能介于導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。
半導體在收音機、電視機以及測溫上有著(zhù)廣泛的應用。如二極管就是采用半導體制作的器件。
半導體是指一種導電性可受控制,范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無(wú)論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來(lái)看,半導體的重要性都是非常巨大的。
今日大部分的電子產(chǎn)品,如計算機、移動(dòng)電話(huà)或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著(zhù)極為密切的關(guān)連。常見(jiàn)的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業(yè)應用上最具有影響力的一種。
1,半導體產(chǎn)業(yè)介紹
2,半導體材料特性
3,器件技術(shù)
4,硅和硅片制備
5,半導體制造中的化學(xué)品
6,硅片制造中的沾污控制
7,測量學(xué)和缺陷檢查
8,工藝腔內的氣體控制
9,集成電路制造工藝概況
10,氧化
11,淀積
12,金屬化
13,光刻:氣相成底膜到軟烘
14,光刻:對準和曝光
15,光刻:光刻膠顯影和先進(jìn)的光刻技術(shù)
16,刻蝕
17,離子注入
18,化學(xué)機械平坦化
19,硅片測試
20,裝配與對封
一、半導體基本概念
1、半導體及其導電性能
根據物體的導電能力的不同,電工材料可分為三類(lèi):導體、半導體和絕緣體。
半導體可以定義為導電性能介于導體和絕緣體之間的電工材料,半導體的電阻率為10-3~10-9 ??cm。典型的半導體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。
半導體的導電能力在不同的條件下有很大的差別:當受外界熱和光的作用時(shí),它的導電能力明顯變化;往純凈的半導體中摻入某些特定的雜質(zhì)元素時(shí),會(huì )使它的導電能力具有可控性,這些特殊的性質(zhì)決定了半導體可以制成各種器件。 2、本征半導體的結構及其導電性能
本征半導體是純凈的、沒(méi)有結構缺陷的半導體單晶。制造半導體器件的半導體材料的純度要達到99.9999999%,常稱(chēng)為“九個(gè)9”,它在物理結構上為共價(jià)鍵、呈單晶體形態(tài)。在熱力學(xué)溫度零度和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí),本征半導體不導電。 3、半導體的本征激發(fā)與復合現象
當導體處于熱力學(xué)溫度0 K時(shí),導體中沒(méi)有自由電子。當溫度升高或受到光的照射時(shí),價(jià)電子能量增高,有的價(jià)電子可以?huà)昝撛雍说氖`而參與導電,成為自由電子。這一現象稱(chēng)為本征激發(fā)(也稱(chēng)熱激發(fā))。因熱激發(fā)而出現的自由電子和空穴是同時(shí)成對出現的,稱(chēng)為電子空穴對。
游離的部分自由電子也可能回到空穴中去,稱(chēng)為復合。 在一定溫度下本征激發(fā)和復合會(huì )達到動(dòng)態(tài)平衡,此時(shí),載流子濃度一定,且自由電子數和空穴數相等。 4、半導體的導電機理
自由電子的定向運動(dòng)形成了電子電流,空穴的定向運動(dòng)也可形成空穴電流,因此,在半導體中有自由電子和空穴兩種承載電流的粒子(即載流子),這是半導體的特殊性質(zhì)。空穴導電的實(shí)質(zhì)是:相鄰原子中的價(jià)電子(共價(jià)鍵中的束縛電子)依次填補空穴而形成電流。由于電子帶負電,而電子的運動(dòng)與空穴的運動(dòng)方向相反,因此認為空穴帶正電。
5、雜質(zhì)半導體
摻入雜質(zhì)的本征半導體稱(chēng)為雜質(zhì)半導體。雜質(zhì)半導體是半導體器件的基本材料。在本征半導體中摻入五價(jià)元素(如磷),就形成N型(電子型)半導體;摻入三價(jià)元素(如硼、鎵、銦等)就形成P型(空穴型)半導體。雜質(zhì)半導體的導電性能與其摻雜濃度和溫度有關(guān),摻雜濃度越大、溫度越高,其導電能力越強。
在N型半導體中,電子是多數載流子,空穴是少數載流子。
多子(自由電子)的數量=正離子數+少子(空穴)的
數量
在P型半導體中,空穴是多數載流子,電子是少數載流子。
多子(空穴)的數量=負離子數+少子(自由電子)的
數量
去百度文庫,查看完整內容>內容來(lái)自用戶(hù):精品教育秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案紙(正頁(yè))模塊|晶體二極管|課型|講授|授課日期|課題 半導體基本知識及PN結的形成過(guò)程|教|學(xué)|目|標|知識目標 半導體基本知識,理解PN結的形成過(guò)程;|能力目標 認識二極管,會(huì )用單向導電性分析簡(jiǎn)單電路工作原理|情感目標 初步認識電子線(xiàn)路,激發(fā)學(xué)習性趣。
|重點(diǎn)|PN結的形成過(guò)程|二極管的單向導電性|難點(diǎn)|PN結的形成過(guò)程|資源|實(shí)驗電路與課件演示|教法|學(xué)法|實(shí)驗與講授相結合|觀(guān)察、討論|教學(xué)過(guò)程|備注|導入:在現代社會(huì )中,人們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在使用電子產(chǎn)品,如通訊設備,電視,電腦,醫療設備,各種自動(dòng)化生產(chǎn)設備等,這些都和電子技術(shù)密切相關(guān)。電子設備中常用的電阻,電容,變壓器和 開(kāi)關(guān)等,稱(chēng)為元件,電子管、晶體管(半導體管)稱(chēng)為器件。
電子元器件利用電子運動(dòng)規律控制電路中能量狀態(tài)的改變。沒(méi)有電子元器件,就沒(méi)有電子技術(shù)。
由電子元器件組成的電路,就是電子線(xiàn)路。今天,我們就來(lái)學(xué)習一種既簡(jiǎn)單又非常重要的器件-------- 二極管。
| | 新授:請同學(xué)們觀(guān)察下面的實(shí)驗:| 現象:(同學(xué)回答)|為什么會(huì )出現這種現象呢?我們都知道內因決定外因,內部結構決定外部特性,之所以會(huì )有這種特性,就是由二極管內部結構決定的。 整塊晶體內部晶格排列完全一致的晶體稱(chēng)為單晶,硅和鍺的單晶稱(chēng)為本征半導體,它是制造半導體器件的基本材料。
練習:。
需要固體物理的知識:
費米能級(電子的分布) -- 能帶(晶格原子對勢場(chǎng)分布的影響)
最后要弄懂載流子就是空穴和電子
需要統計物理:
玻爾茲曼分布 -- 費米分布
要知道簡(jiǎn)并, 非簡(jiǎn)并時(shí)該用什么分布
剩下的半導體物理全都是簡(jiǎn)單的積分。算來(lái)算去無(wú)非就是算載流子濃度的變化。延伸一下就是電流密度,電容。..
如果你沒(méi)學(xué)過(guò)固體物理,那么第一章直接跳過(guò)。用baidu弄懂費米能級 -- 能帶 -- 空穴 -- 電子這四個(gè)概念。然后從第二章開(kāi)始學(xué),其實(shí)就是統計積分----不過(guò),這樣會(huì )很累。
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