半導體器件有什麼特點

❶ 半導體的物質結構有什麼特點

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或版不好的材料，如煤、人權工晶體、琥珀、陶瓷等等，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。
半導體的分類，按照其製造技術可以分為：集成電路器件，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信號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。http://ic.big-bit.com/

❷ 半導體有哪些好的特點

半導體五大特性∶電阻率特性，導電特性，光電特性，負的電阻率溫度特性，整流特性。 ★在形成晶體結構的半導體中，人為地摻入特定的雜質元素，導電性能具有可控性。 ★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。 復合：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，這種現象稱為復合。 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，與復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系：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），導電性能增強；當溫度降低，則載流子的濃度降低，導電性能變差。 結論：本徵半導體的導電性能與溫度有關。半導體材料性能對溫度的敏感性，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：在純凈的硅晶體中摻入五價元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，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，導電性能也就越強。 P型半導體：在純凈的硅晶體中摻入三價元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半導體。 多子：P型半導體中，多子為空穴。 少子：P型半導體中，少子為電子。 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，導電性能也就越強。 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型半導體製作在同一塊矽片上，在它們的交界面就形成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復合，而擴散到N區的空穴與自由電子復合，所以在交界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型半導體製作在同一塊矽片上，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。 PN結的形成過程電位差：空間電荷區具有一定的寬度，形成電位差Uho，電流為零。 耗盡層：絕大部分空間電荷區內自由電子和空穴的數目都非常少，在分析PN結時常忽略載流子的作用，而只考慮離子區的電荷，稱耗盡層。 PN結的單向導電性

❸ 半導體元件有哪些類型及特點

半導體器件（semiconctor device）通常，這些半導體材料是硅、鍺或砷化鎵，可用作整流器、振盪回器、發光器、放大器、測光答器等器材。
為了與集成電路相區別，有時也稱為分立器件。
絕大部分二端器件（即晶體二極體）的基本結構是一個PN結。利用不同的半導體材料、採用不同的工藝和幾何結構，已研製出種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極，可用來產生、控制、接收、變換、放大信號和進行能量轉換。晶體二極體的頻率覆蓋范圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。
三端器件一 般是有源器件，典型代表是各種晶體管（又稱晶體三極體）。
順便說一下半導體行業的企業，如Macom科技公司。
MACOM是半導體行業的支柱型企業，有著60多年的發展歷程。是一家高性能模擬射頻、微波和光學半導體產品領域的領先供應商，在射頻、微波、光電領域均享有很高知名度。

❹ 半導體是一種什麼樣的才料作用是什麼有什麼優缺點

導電能力介於導體與絕緣體之間的物質稱為半導體。半導體材料是一類具有半導體性能、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料，其電導率在10（U-3）～10（U-9）歐姆/厘米范圍內。半導體材料的電學性質對光、熱、電、磁等外界因素的變化十分敏感，在半導體材料中摻入少量雜質可以控制這類材料的電導率。正是利用半導體材料的這些性質，才製造出功能多樣的半導體器件。 半導體材料是半導體工業的基礎，它的發展對半導體技術的發展有極大的影響。半導體材料按化學成分和內部結構，大致可分為以下幾類。1.元素半導體有鍺、硅、硒、硼、碲、銻等。50年代，鍺在半導體中佔主導地位，但 鍺半導體器件的耐高溫和抗輻射性能較差，到60年代後期逐漸被硅材料取代。用硅製造的半導體器件，耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜製作大功率器件。因此，硅已成為應用最多的一種增導體材料，目前的集成電路大多數是用硅材料製造的。2.化合物半導體由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導體材料。它的種類很多，重要的有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等。其中砷化鎵是製造微波器件和集成電的重要材料。碳化硅由於其抗輻射能力強、耐高溫和化學穩定性好，在航天技術領域有著廣泛的應用。3.無定形半導體材料 用作半導體的玻璃是一種非晶體無定形半導體材料，分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種。這類材料具有良好的開關和記憶特性和很強的抗輻射能力，主要用來製造閾值開關、記憶開關和固體顯示器件。4.有機增導體材料已知的有機半導體材料有幾十種，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，目前尚未得到應用 。

❺ 半導體材料有什麼特點，內部構造有什麼特點

半導體材料是室溫下導電性介於導電材料和絕緣材料之間的一類功能材料。靠電子和空穴兩種載流子實現導電，室溫時電阻率一般在10-5～107歐·米之間。通常電阻率隨溫度升高而增大；若摻入活性雜質或用光、射線輻照，可使其電阻率有幾個數量級的變化。1906年製成了碳化硅檢波器。
1947年發明晶體管以後，半導體材料作為一個獨立的材料領域得到了很大的發展，並成為電子工業和高技術領域中不可缺少的材料。特性和參數半導體材料的導電性對某些微量雜質極敏感。純度很高的半導體材料稱為本徵半導體，常溫下其電阻率很高，是電的不良導體。在高純半導體材料中摻入適當雜質後，由於雜質原子提供導電載流子，使材料的電阻率大為降低。這種摻雜半導體常稱為雜質半導體。雜質半導體靠導帶電子導電的稱N型半導體，靠價帶空穴導電的稱P型半導體。

不同類型半導體間接觸（構成PN結）或半導體與金屬接觸時，因電子（或空穴）濃度差而產生擴散，在接觸處形成位壘，因而這類接觸具有單向導電性。利用PN結的單向導電性，可以製成具有不同功能的半導體器件，如二極體、三極體、晶閘管等。

此外，半導體材料的導電性對外界條件（如熱、光、電、磁等因素）的變化非常敏感，據此可以製造各種敏感元件，用於信息轉換。半導體材料的特性參數有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯密度。禁帶寬度由半導體的電子態、原子組態決定，反映組成這種材料的原子中價電子從束縛狀態激發到自由狀態所需的能量。電阻率、載流子遷移率反映材料的導電能力。非平衡載流子壽命反映半導體材料在外界作用（如光或電場）下內部載流子由非平衡狀態向平衡狀態過渡的弛豫特性。位錯是晶體中最常見的一類缺陷。位錯密度用來衡量半導體單晶材料晶格完整性的程度，對於非晶態半導體材料，則沒有這一參數。半導體材料的特性參數不僅能反映半導體材料與其他非半導體材料之間的差別，更重要的是能反映各種半導體材料之間甚至同一種材料在不同情況下，其特性的量值差別。

種類常用的半導體材料分為元素半導體和化合物半導體。元素半導體是由單一元素製成的半導體材料。主要有硅、鍺、硒等，以硅、鍺應用最廣。化合物半導體分為二元系、三元系、多元系和有機化合物半導體。二元系化合物半導體有Ⅲ-Ⅴ族（如砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等）、Ⅱ-Ⅵ族（如硫化鎘、硒化鎘、碲化鋅、硫化鋅等）、Ⅳ-Ⅵ族（如硫化鉛、硒化鉛等）、Ⅳ-Ⅳ族（如碳化硅）化合物。三元系和多元系化合物半導體主要為三元和多元固溶體，如鎵鋁砷固溶體、鎵鍺砷磷固溶體等。有機化合物半導體有萘、蒽、聚丙烯腈等，還處於研究階段。

此外，還有非晶態和液態半導體材料，這類半導體與晶態半導體的最大區別是不具有嚴格周期性排列的晶體結構。制備不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態要求，包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。半導體材料的不同形態要求對應不同的加工工藝。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。

所有的半導體材料都需要對原料進行提純，要求的純度在6個「9」以上，最高達11個「9」以上。提純的方法分兩大類，一類是不改變材料的化學組成進行提純，稱為物理提純；另一類是把元素先變成化合物進行提純，再將提純後的化合物還原成元素，稱為化學提純。物理提純的方法有真空蒸發、區域精製、拉晶提純等，使用最多的是區域精製。化學提純的主要方法有電解、絡合、萃取、精餾等，使用最多的是精餾。

由於每一種方法都有一定的局限性，因此常使用幾種提純方法相結合的工藝流程以獲得合格的材料。絕大多數半導體器件是在單晶片或以單晶片為襯底的外延片上作出的。成批量的半導體單晶都是用熔體生長法製成的。直拉法應用最廣，80％的硅單晶、大部分鍺單晶和銻化銦單晶是用此法生產的，其中硅單晶的最大直徑已達300毫米。在熔體中通入磁場的直拉法稱為磁控拉晶法，用此法已生產出高均勻性硅單晶。在坩堝熔體表面加入液體覆蓋劑稱液封直拉法，用此法拉制砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等分解壓較大的單晶。懸浮區熔法的熔體不與容器接觸，用此法生長高純硅單晶。

水平區熔法用以生產鍺單晶。水平定向結晶法主要用於制備砷化鎵單晶，而垂直定向結晶法用於制備碲化鎘、砷化鎵。用各種方法生產的體單晶再經過晶體定向、滾磨、作參考面、切片、磨片、倒角、拋光、腐蝕、清洗、檢測、封裝等全部或部分工序以提供相應的晶片。在單晶襯底上生長單晶薄膜稱為外延。外延的方法有氣相、液相、固相、分子束外延等。

工業生產使用的主要是化學氣相外延，其次是液相外延。金屬有機化合物氣相外延和分子束外延則用於制備量子阱及超晶格等微結構。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金屬等襯底上用不同類型的化學氣相沉積、磁控濺射等方法製成。

❻ 常見的半導體材料有幾種他們各自有什麼特點

常見的半導體材料復有硅（si）、制鍺（ge）,化合物半導體，如砷化鎵（gaas）等;摻雜或製成其它化合物半導體材料，如硼（b）、磷（p）、錮（in）和銻（sb）等。其中硅是最常用的一種半導體材料。
有以下共同特點：
1．半導體的導電能力介於導體與絕緣體之間
2．半導體受外界光和熱的刺激時，其導電能力將會有顯著變化。
3．在純凈半導體中，加入微量的雜質，其導電能力會急劇增強。

❼ 半導體是什麼，有什麼特點

半導體
[bàn dǎ tǐ]
半導體( semiconctor），指常溫下導電性能介於導體(conctor)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廣泛的應用。二極體是採用半導體製作的器件。

中文名：半導體
外文名：semiconctor
應用：收音機、電視機以及測溫
物質形式：氣體、等離子體等
簡介

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或不好的材料，如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等等，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
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半導體
。

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，空穴導電並不是電子運動，但是它的運動可以將其等效為載流子。空穴導電時等電量的電子會沿其反方向運動。它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流，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，稱為復合。復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- 空穴對的產生和復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。無晶格缺陷的純凈半導體的電阻率較大，實際應用不多。

❽ 半導體器件的特徵尺寸是指什麼

在集成電路領域，特徵尺寸是指半導體器件中的最小尺寸。在CMOS工藝中，特徵尺寸典型代表為「柵」的寬度，也即MOS器件的溝道長度。一般來說，特徵尺寸越小，晶元的集成度越高，性能越好，功耗越低。

特徵尺寸（溝道長度）的縮小雖然有明顯的好處，但是也會帶來一系列負面效應，統稱為「短溝道效應」。例如，場效應管強調的是柵極電壓的控製作用，但是在溝道短到一定程度時，源與漏之間會存在漏電流，即使撤掉了柵極電壓，也可能關不斷MOS管。

(8)半導體器件有什麼特點擴展閱讀

半導體器件（semiconctor device）通常利用不同的半導體材料、採用不同的工藝和幾何結構，已研製出種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極，晶體二極體的頻率覆蓋范圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。

三端器件一 般是有源器件，典型代表是各種晶體管（又稱晶體三極體）。晶體管又可以分為雙極型晶體管和場效應晶體管兩類。

根據用途的不同，晶體管可分為功率晶體管微波晶體管和低雜訊晶體管。除了作為放大、振盪、開關用的 一般晶體管外。

還有一些特殊用途的晶體管，如光晶體管、磁敏晶體管，場效應感測器等。這些器件既能把一些環境因素的信息轉換為電信號，又有一般晶體管的放大作用得到較大的輸出信號。

此外，還有一些特殊器件，如單結晶體管可用於產生鋸齒波，可控硅可用於各種大電流的控制電路，電荷耦合器件可用作攝橡器件或信息存 儲器件等。在通信和雷達等軍事裝備中，主要靠高靈敏度、低雜訊的半導體接收器件接收微弱信號。

隨著微波通信技術的迅速發展，微波半導件低雜訊器件發展很快，工作頻率不斷提高，而雜訊系數不斷下降。微波半導體 器件由於性能優異、體積小、重量輕和功耗低等特性，在防空反導、電子戰等系統中已得到廣泛的應用。

❾ 半導體材料的特性

半導體材料的特性：

半導體材料是室溫下導電性介於導電材料和絕緣材料之間的一類功能材料。靠電子和空穴兩種載流子實現導電，室溫時電阻率一般在10-5～107歐·米之間。通常電阻率隨溫度升高而增大；若摻入活性雜質或用光、射線輻照，可使其電阻率有幾個數量級的變化。

此外，半導體材料的導電性對外界條件（如熱、光、電、磁等因素）的變化非常敏感，據此可以製造各種敏感元件，用於信息轉換。

半導體材料的特性參數有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯密度。禁帶寬度由半導體的電子態、原子組態決定，反映組成這種材料的原子中價電子從束縛狀態激發到自由狀態所需的能量。電阻率、載流子遷移率反映材料的導電能力。

非平衡載流子壽命反映半導體材料在外界作用（如光或電場）下內部載流子由非平衡狀態向平衡狀態過渡的弛豫特性。位錯是晶體中最常見的一類缺陷。位錯密度用來衡量半導體單晶材料晶格完整性的程度，對於非晶態半導體材料，則沒有這一參數。

半導體材料的特性參數不僅能反映半導體材料與其他非半導體材料之間的差別，更重要的是能反映各種半導體材料之間甚至同一種材料在不同情況下，其特性的量值差別。

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材料工藝

半導體材料特性參數的大小與存在於材料中的雜質原子和晶體缺陷有很大關系。例如電阻率因雜質原子的類型和數量的不同而可能作大范圍的變化，而載流子遷移率和非平衡載流子壽命

一般隨雜質原子和晶體缺陷的增加而減小。另一方面，半導體材料的各種半導體性質又離不開各種雜質原子的作用。而對於晶體缺陷，除了在一般情況下要盡可能減少和消除外，有的情況下也希望控制在一定的水平，甚至當已經存在缺陷時可以經過適當的處理而加以利用。

為了要達到對半導體材料的雜質原子和晶體缺陷這種既要限制又要利用的目的，需要發展一套制備合乎要求的半導體材料的方法，即所謂半導體材料工藝。這些工藝大致可概括為提純、單晶制備和雜質與缺陷控制。

半導體材料的提純「主要是除去材料中的雜質。提純方法可分化學法和物理法。化學提純是把材料製成某種中間化合物以便系統地除去某些雜質，最後再把材料（元素）從某種容易分解的化合物中分離出來。物理提純常用的是區域熔煉技術，即將半導體材料鑄成錠條，從錠條的一端開始形成一定長度的熔化區域。

利用雜質在凝固過程中的分凝現象，當此熔區從一端至另一端重復移動多次後，雜質富集於錠條的兩端。去掉兩端的材料，剩下的即為具有較高純度的材料（見區熔法晶體生長）。此外還有真空蒸發、真空蒸餾等物理方法。鍺、硅是能夠得到的純度最高的半導體材料，其主要雜質原子所佔比例可以小於百億分之一。