計算機半導體是什麼

㈠ 半導體是什麼東西

半導體是指導電能力介於金屬和絕緣體之間的固體材料。按內部電子結構區分，半導體與絕緣體相似，它們所含的價電子數恰好能填滿價帶，並由禁帶和上面的導帶隔開。半導體與絕緣體的區別是禁帶較窄，在2～3電子伏以下。

典型的半導體是以共價鍵結合為主的，比如晶體硅和鍺。半導體靠導帶中的電子或價帶中的空穴導電。它的導電性一般通過摻入雜質原子取代原來的原子來控制。摻入的原子如果比原來的原子多一個價電子，則產生電子導電；如果摻入的雜質原子比原來的原子少一個價電子，則產生空穴導電。

半導體的應用十分廣泛，主要是製成有特殊功能的元器件，如晶體管、集成電路、整流器、激光器以及各種光電探測器件、微波器件等。

半導體材料主要用來製做晶體管、集成電路、固態激光器的探測器等器件。1906年發明真空三極體，奠定了本世紀上半葉無線電電子學發展的基礎，但採用真空管的裝備體積笨重、能耗大、故障率高。1948年發明了半導體晶體管，使電子設備走向小型化、輕量化、省能化，晶體管的功耗僅為電子管的百萬分之一。1958年出現了集成電路。集成電路的發展帶來了電子計算機的微小型化，從而使人類社會掀開了信息時代新的一頁。目前製造集成電路的主要材料是硅單晶。硅的主要特性是機械強度高、結晶性好、自然界中儲量豐富、成本低，並且可以拉制出大尺寸的硅單晶。可以說，硅材料是大規模集成電路的基石。
硅固然是取之不盡、用之不竭的原材料，但化合物半導體材料，如砷化鎵很可能成為繼硅之後第二種最重要的半導體材料。因為與硅相比，砷化鎵具有更高的禁帶寬度，因而砷化鎵囂器件可以用於更高的工作溫度，又由於它具有更高的電子遷移率，所以可用於要求更高頻率和更高開關速度的場合，這也就使它成為製造高速計算機的關鍵材料。砷化鎵材料更重要的一個特性是它的光電效應，可以使它成為激光光源，這是實現光纖通訊的關鍵。因而預計砷化鎵材料在世紀之交的90年代將有一個大發展。
在高真空條件下，採用分子速外延（MBE）、化學氣相沉積（CVD）、液相外延（LPE）金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）、化學束外延（CBE）等方法，在晶體襯底上一層疊一層地生長出不同材料的薄膜來，每層只有幾個原子層，這樣生長出來的材料叫超晶格材料。超晶格的出現將為半導體材料、器件的發展開辟更新的天地。

㈡ 計算機半導體工業是什麼

計算機半導體工業是指與台式機，大數據，伺服器，筆電，平板相關的半導體產業;

㈢ 什麼叫做半導體

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。內如二極體就是採用半導容體製作的器件。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。今日大部分的電子產品，如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關聯。

常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業應用上最具有影響力的一種。物質存在的形式多種多樣，固體、液體、氣體、等離子體等。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。可以簡單地把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。

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㈣ 半導體在計算機里的運用

半導體介於導體與非導體間之物質（如硅或鍺），故其導電性居於金屬與絕緣體之間，並隨溫度而增加。半導體材料，呈中度至高度之電阻性（視製造之際所摻雜之物質而定）。純半導體材料( 稱為內質半導體），導電性低；若於其中添加特定類型之雜質原子（成為外質半導體），則可大為增加其導電性。施體雜質（5價）可大量增加電子數目，而產生負型半導體；受體雜質（3價）則大量增加電洞數目，而產生正型半導體。此種外質半導體之導電性，端視其中雜質之類型及總量而定。不同導電性之半導體若經集合一起，可形成各種接面； 此即為半導體裝置（供作電子組件使用）之基礎。半導體一詞，亦常意指此類裝置本身（如晶體管、集成電路等）。
以導電性來說，應該知道有所謂的導體和絕緣體；而介於兩者之間，導電性比金屬導體小很多，卻比絕緣體來得好的物質，就叫做『半導體』或『半金屬』。
一般而言，硅（Si）是最常用的半導體材料，在硅中摻入微量的砷（As）、磷（P）或硼（B），就能改變硅的導電特性，形成n型（負性）或p型（正性）半導體。n型？p型？是什麼意思呢？下面簡單說明：
硅原子的最外層有四個電子，純硅原子間以共價（共享電子）的方式，形成一相當穩定的狀態。由於缺少自由電子，因此，純硅的導電性極差。但是，如果我們在純硅中摻入（doping）少許的砷或磷（最外層有五個電子），就會多出一個自由電子，這樣就形成n型半導體；如果我們在純硅中摻入少許的硼（最外層有三個電子），就反而少了一個電子，而形成一個電洞，這樣就形成p型半導體（少了一個帶負電荷的電子，可視為多了一個正電荷）。此時若在硅晶兩端加電壓，就能使電子產生自由移動而顯著地增加其導電性。
除了n型和p型半導體，如果把兩者連接起來，在它們的接合面會有特殊情形產生，我們把這個面稱為p-n型接面(p-n junction)。一般熟知的晶體管、二極體等電子組件，就是利用p-n型接面而形成的。
半導體的重要性，在於我們可以利用改變半導體的電容，製成各種半導體組件，而使得電子工業、光學工業和能量系統都產生重大改進（如雷射、太陽能電池），近年來更廣泛運用在計算機的晶元中。
半導體<semicondcctor>,顧名思義,是導電力介於金屬等導體和玻璃等飛導電體的物質.若以導電率來看,半導體大致位於1e3-10(ohm-cm)間<這只是概分>.是溫下鋁的電阻系數為2.5e-6 ohm-cm,而玻璃則幾乎無限大.會有這種現象是因為物質內部電子分布在不同的能量范圍<或稱能帶>內,其中可讓電子自由移動的能帶稱為導電帶,除非導帶內有電子可自由活動,否則物質將無法經由電子來傳導電流.其它能帶<導電帶>的電子必須要克服能量障礙<指能隙>躍升致電導電帶後,方可成為導電電子.例如玻璃,即是因為這能隙太大,使得電子再是溫下無法躍至導電帶後自由活動,所以是非導體.
至於半導體,其能量障礙不是很大,低於非導體,所以在高溫,照光等給予能量的狀況或是地加入一些可減小能量障礙的元素,便可以改變其電阻值,成為電的良導體.電子工業是利用半導體這種可隨環境,參質的加入等而改變其導電能力的特性,發展出多項的應用產品.
半導體的材料又可分為元素半導體及化合物半導體.元素半導體是由一元素所組成的半導體,如Si,Ge等;化合物半導體則是兩種以上的元素所組成的半導體,如GaAs,Zns等,常運用於光電或高速組件中.

㈤ 半導體是什麼啊有前途嗎

半導體是介於導體和絕緣體之間的一種物體。有硅，鍺等。它的神奇之處是在內給與一定外部條件時，導電容性能會大幅度增加。用這些材料做成的二極體，三極體的基礎上又產生了大規模集成電路，直至現在是計算機等電子產品都是基於半導體材料基礎的。沒有半導體的出現，計算機的小型化以及很多高科技產品是出現不了的。

㈥ 半導體是什麼

顧名思義：常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料，叫做半導體．
物質存回在的形式多種多樣答，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：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，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。

㈦ 什麼是半導體

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。

如二極體就是採用半導體製作的器件。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。

今日大部分的電子產品，如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業應用上最具有影響力的一種。

分類：

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。

鍺和硅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：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。

(7)計算機半導體是什麼擴展閱讀：

發展歷史：

半導體的發現實際上可以追溯到很久以前。

1833年，英國科學家電子學之父法拉第最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬，一般情況下，金屬的電阻隨溫度升高而增加，但巴拉迪發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。

不久，1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結，在光照下會產生一個電壓，這就是後來人們熟知的光生伏特效應，這是被發現的半導體的第二個特徵。

1873年，英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應，這是半導體又一個特有的性質。

半導體的這四個效應，(jianxia霍爾效應的余績──四個伴生效應的發現)雖在1880年以前就先後被發現了，但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。

在1874年，德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關，即它的導電有方向性，在它兩端加一個正向電壓，它是導通的；如果把電壓極性反過來，它就不導電，這就是半導體的整流效應，也是半導體所特有的第三種特性。同年，舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。

很多人會疑問，為什麼半導體被認可需要這么多年呢？主要原因是當時的材料不純。沒有好的材料，很多與材料相關的問題就難以說清楚。

參考資料：

網路-半導體

㈧ 半導體是什麼

在物理學中,按照到點的能力,可以將他們分為導體和絕緣體兩大類。導體中有大量的自由電子,加上電場後,自由電子運動,形成電流,因此,導體的電阻率很小,導電能力很強。絕緣體中自由電子很少,加上電場之後,幾乎沒有電流形成,因此它的電阻率很大。除這兩類外,還有一種導電能力介於兩種之間的物質,這就是半導體,如硅,砷化鎵等等。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。今日大部分的電子產品,如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上最具有影響力的一種。材料的導電性是由導帶中含有的電子數量決定。當電子從價帶獲得能量而跳躍至導電帶時,電子就可以在帶間任意移動而導電。一般常見的金屬材料其導電帶與價電帶之間的能隙非常小,在室溫下電子很容易獲得能量而跳躍至導電帶而導電,而絕緣材料則因為能隙很大(通常大於9電子伏特),電子很難跳躍至導電帶,所以無法導電。一般半導體材料的能隙約為1至3電子伏特,介於導體和絕緣體之間。因此只要給予適當條件的能量激發,或是改變其能隙之間距,此材料就能導電。半導體通過電子傳導或電洞傳導的方式傳輸電流。電子傳導的方式與銅線中電流的流動類似,即在電場作用下高度電離的原子將多餘的電子向著負離子化程度比較低的方向傳遞。電洞導電則是指在正離子化的材料中,原子核外由於電子缺失形成的「空穴」,在電場作用下,空穴被少數的電子補入而造成空穴移動所形成的電流(一般稱為正電流)。
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㈨ 半導體是什麼做什麼用的

自然界的物質按導電能力可分為導體、絕緣體和半導體三類。半導體材料是指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。

半導體材料的種類

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、萃娶精餾等，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。

半導體和絕緣體之間的差異主要來自兩者的能帶（band）寬度不同。絕緣體的能帶比半導體寬，意即絕緣體價帶中的載子必須獲得比在半導體中更高的能量才能跳過能帶，進入傳導帶中。室溫下的半導體導電性有如絕緣體，只有極少數的載子具有足夠的能量進入傳導帶。因此，對於一個在相同電場下的純質半導體（intrinsicsemiconctor）和絕緣體會有類似的電特性，不過半導體的能帶寬度小於絕緣體也意味著半導體的導電性更容易受到控制而改變。

純質半導體的電氣特性可以藉由植入雜質的過程而永久改變，這個過程通常稱為「摻雜」（doping）。依照摻雜所使用的雜質不同，摻雜後的半導體原子周圍可能會多出一個電子或一個電洞，而讓半導體材料的導電特性變得與原本不同。如果摻雜進入半導體的雜質濃度夠高，半導體也可能會表現出如同金屬導體般的電性。在摻雜了不同極性雜質的半導體接面處會有一個內建電場（built-inelectricfield），內建電場和許多半導體元件的操作原理息息相關。

除了藉由摻雜的過程永久改變電性外，半導體亦可因為施加於其上的電場改變而動態地變化。半導體材料也因為這樣的特性，很適合用來作為電路元件，例如晶體管。晶體管屬於主動式的（有源）半導體元件（activesemiconctordevices），當主動元件和被動式的（無源）半導體元件（passivesemiconctordevices）如電阻器（resistor）或是電容器（capacitor）組合起來時，可以用來設計各式各樣的集成電路產品，例如微處理器。

當電子從傳導帶掉回價帶時，減少的能量可能會以光的形式釋放出來。這種過程是製造發光二極體（light-emittingdiode,LED）以及半導體激光（semiconctorlaser）的基礎，在商業應用上都有舉足輕重的地位。而相反地，半導體也可以吸收光子，透過光電效應而激發出在價帶的電子，產生電訊號。這即是光探測器（photodetector）的來源，在光纖通訊（fiber-opticcommunications）或是太陽能電池（solarcell）的領域是最重要的元件。

半導體有可能是單一元素組成，例如硅。也可以是兩種或是多種元素的化合物（compound），常見的化合物半導體有砷化鎵（galliumarsenide,GaAs）或是磷化鋁銦鎵（,AlGaInP）等。合金（alloy）也是半導體材料的來源之一，如鍺硅（silicongermanium,SiGe）或是砷化鎵鋁（aluminiumgalliumarsenide,AlGaAs）等。