半導體有什麼性子
① 半導體主要有哪些特徵
半導體主要有三個特性,即光敏特性.熱敏特性和摻雜特性。
所謂光敏特性是指某些版半導權體受到強烈光芒照射時,其導電性能大大增強;光芒移開後,其導電性能大大減弱。
所謂熱敏特性是指外界環境溫度升高時,半導體的導電性能也隨著溫度的升高而增強。
所謂摻雜特性是指在純凈的半導體中,如果摻入極微量的雜質可使其導電性能劇增。
② 半導體有什麼特性
利用半導體的電阻率與溫度的關系可製成自動控制用的熱敏元件。還有光敏特性,可以製作光敏元件。
③ 半導體有什麼好處 為什麼要用半導體
可以這么說,有了半導體,就是有了可控開關,數以億計的可控開關組成了數字電路!於是電路有了智慧(有了邏輯),而不是像模擬電路那樣的「本能」!
④ 半導體具有什麼特點答案
半導體主要有三個特性,即光敏特性.熱敏特性和摻雜特性。所謂光敏特性是指某些半導體內受到強烈光容芒照射時,其導電性能大大增強;光芒移開後,其導電性能大大減弱。所謂熱敏特性是指外界環境溫度升高時,半導體的導電性能也隨著溫度的升高而增強。所謂摻雜特性是指在純凈的半導體中,如果摻入極微量的雜質可使其導電性能劇增。
⑤ 半導體主要有哪些特性
半導體主要有三個特性,即光敏特性.熱敏特性和摻雜特性。所謂光敏特性是指某回些半導體受到強烈答光芒照射時,其導電性能大大增強;光芒移開後,其導電性能大大減弱。所謂熱敏特性是指外界環境溫度升高時,半導體的導電性能也隨著溫度的升高而增強。所謂摻雜特性是指在純凈的半導體中,如果摻入極微量的雜質可使其導電性能劇增。
⑥ 半導體主要有哪些特性
半導體的特徵:
一、半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間,如硅、鍺、硒等,它們的電阻率通常在 之間。
二、半導體之所以得到廣泛應用,是因為它的導電能力受摻雜、溫度和光照的影響十分顯著。
三、如純凈的半導體單晶硅在室溫下電阻率約為 ,若按百萬分之一的比例摻入少量雜質(如磷)後,其電阻率急劇下降為 ,幾乎降低了一百萬倍。半導體具有這種性能的根本原因在於半導體原子結構的特殊性。
常用的半導體材料是單晶硅(Si)和單晶鍺(Ge)。所謂單晶,是指整塊晶體中的原子按一定規則整齊地排列著的晶體。非常純凈的單晶半導體稱為本徵半導體。
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一、本徵半導體的原子結構
半導體鍺和硅都是四價元素,其原子結構示意圖如圖Z0102所示。它們的最外層都有4個電子,帶4個單位負電荷。通常把原子核和內層電子看作一個整體,稱為慣性核。
慣性核帶有4個單位正電荷,最外層有4個價電子帶有4個單位負電荷,因此,整個原子為電中性。
二、應用
1、在無線電收音機及電視機中,作為「訊號放大器/整流器」用。
2、半導體可以用來測量溫度,測溫范圍可以達到生產、生活、醫療衛生、科研教學等應用的70%的領域,有較高的准確度和穩定性,解析度可達0.1℃,甚至達到0.01℃也不是不可能,線性度0.2%,測溫范圍-100~+300℃,是性價比極高的一種測溫元件。
3、半導體致冷器的發展, 它也叫熱電致冷器或溫差致冷器, 它採用了帕爾貼效應.
⑦ 半導體有哪三個特性
熱敏性,光敏性,導電性
鍺、硅、硒、砷化鎵及許多金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導內電能力容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系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,如果在純凈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。
⑧ 半導體有些什麼性質(效應)
沒有半導體你就提不了這個問了
在半導體中雜質 半導體中的雜質對電阻率的影響非常大。半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產加的雜質能級。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時,雜質原子作為晶格的一分子,其五個價電子中有四個與周圍的鍺(或硅)原子形成共價結合,多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫能級。雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近。雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子。這種能提供電子載流子的雜質稱為施主,相應能級稱為施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多(圖2)。在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或硅)原子形成共價結合時尚缺少一個電子,因而存在一個空位,與此空位相應的能量狀態就是雜質能級,通常位於禁帶下方靠近價帶處。價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位,使雜質原子成為負離子。價帶中由於缺少一個電子而形成一個空穴載流子(圖3)。這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質。存在受主雜質時,在價帶中形成一個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多。半導體摻雜後其電阻率大大下降。加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小,半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的。對摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是導帶中的電子,屬電子型導電,稱N型半導體。摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電,稱P型半導體。半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對,故N型半導體中可存在少量導電空穴,P型半導體中可存在少量導電電子,它們均稱為少數載流子。在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色
PN結 P型半導體與N型半導體相互接觸時,其交界區域稱為PN結。P區中的自由空穴和N區中的自由電子要向對方區域擴散,造成正負電荷在 PN 結兩側的積累,形成電偶極層(圖4 )。電偶極層中的電場方向正好阻止擴散的進行。當由於載流子數密度不等引起的擴散作用與電偶層中電場的作用達到平衡時,P區和N區之間形成一定的電勢差,稱為接觸電勢差。由於P 區中的空穴向N區擴散後與N區中的電子復合,而N區中的電子向P區擴散後與P 區中的空穴復合,這使電偶極層中自由載流子數減少而形成高阻層,故電偶極層也叫阻擋層,阻擋層的電阻值往往是組成PN結的半導體的原有阻值的幾十倍乃至幾百倍。
PN結具有單向導電性,半導體整流管就是利用PN結的這一特性製成的。PN結的另一重要性質是受到光照後能產生電動勢,稱光生伏打效應,可利用來製造光電池。半導體三極體、可控硅、PN結光敏器件和發光二極體等半導體器件均利用了PN結的特性。
基於PN結,就有了晶體管,才有了集成電路,電子產品中的各種晶元都是集成電路
⑨ 半導體有哪些性質
導電性能介於導體與絕緣體(insulator)之間的材料,叫做半導體(semiconctor).
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。與金屬和絕緣體相比,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。
半導體的發現實際上可以追溯到很久以前,
1833年,英國巴拉迪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。
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。
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。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。
半導體於室溫時電導率約在10ˉ10~10000/ω·cm之間,純凈的半導體溫度升高時電導率按指數上升。半導體材料有很多種,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,還有非晶態的有機物半導體等。
本徵半導體(intrinsic semiconctor) 沒有摻雜且無晶格缺陷的純凈半導體稱為本徵半導體。在絕對零度溫度下,半導體的價帶(valence band)是滿帶(見能帶理論),受到光電注入或熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶(forbidden band/band gap)進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶(conction band),價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴(hole),導帶中的電子和價帶中的空穴合稱為電子 - 空穴對。上述產生的電子和空穴均能自由移動,成為自由載流子(free carrier),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,使電子-空穴對消失,稱為復合(recombination)。復合時產生的能量以電磁輻射(發射光子photon)或晶格熱振動(發射聲子phonon)的形式釋放。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,此時本徵半導體具有一定的載流子濃度,從而具有一定的電導率。加熱或光照會使半導體發生熱激發或光激發,從而產生更多的電子 - 空穴對,這時載流子濃度增加,電導率增加。半導體熱敏電阻和光敏電阻等半導體器件就是根據此原理製成的。常溫下本徵半導體的電導率較小,載流子濃度對溫度變化敏感,所以很難對半導體特性進行控制,因此實際應用不多。
雜質半導體(extrinsic semiconctor) 半導體中的雜質對電導率的影響非常大,本徵半導體經過摻雜就形成雜質半導體,一般可分為n型半導體和p型半導體。半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產生附加的雜質能級。能提供電子載流子的雜質稱為施主(donor)雜質,相應能級稱為施主能級,位於禁帶上方靠近導帶底附近。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時,雜質原子作為晶格的一分子,其五個價電子中有四個與周圍的鍺(或硅)原子形成共價鍵,多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫淺能級-施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多,很易激發到導帶成為電子載流子,因此對於摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是被激發到導帶中的電子,屬電子導電型,稱為n型半導體。由於半導體中總是存在本徵激發的電子空穴對,所以在n型半導體中電子是多數載流子,空穴是少數載流子。相應地,能提供空穴載流子的雜質稱為受主(acceptor)雜質,相應能級稱為受主能級,位於禁帶下方靠近價帶頂附近。例如在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或硅)原子形成共價結合時尚缺少一個電子,因而存在一個空位,與此空位相應的能量狀態就是受主能級。由於受主能級靠近價帶頂,價帶中的電子很容易激發到受主能級上填補這個空位,使受主雜質原子成為負電中心。同時價帶中由於電離出一個電子而留下一個空位,形成自由的空穴載流子,這一過程所需電離能比本徵半導體情形下產生電子空穴對要小得多。因此這時空穴是多數載流子,雜質半導體主要靠空穴導電,即空穴導電型,稱為p型半導體。在p型半導體中空穴是多數載流子,電子是少數載流子。在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色。
⑩ 半導體的性質 作用 具有什麼性
以鍺硅合金為例。
1、性質:高頻特性良好,材料安全性佳,導熱性好,而且製程成熟、整合度高,具成本較低之優勢。
2、作用:不但可以直接利用半導體現有200mm 晶圓製程,達到高集成度,據以創造經濟規模,還有媲美GaAs的高速特性。隨著近來IDM 大廠的投入,SiGe 技術已逐步在截止頻率(fT)與擊穿電壓(Breakdown voltage)過低等問題獲得改善而日趨實用。
SiGe既擁有硅工藝的集成度、良率和成本優勢,又具備第3 到第5 類半導體(如砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP))在速度方面的優點。只要增加金屬和介質疊層來降低寄生電容和電感,就可以採用SiGe 半導體技術集成高質量無源部件。
(10)半導體有什麼性子擴展閱讀:
半導體的導電特性介紹:
導體具有良好的導電特性,常溫下,其內部存在著大量的自由電子,它們在外電場的作用下做定向運動形成較大的電流。因而導體的電阻率很小,只有 金屬一般為導體,如銅、鋁、銀等。
絕緣體幾乎不導電,如橡膠、陶瓷、塑料等。在這類材料中,幾乎沒有自由電子,即使受外電場作用也不會形成電流,所以,絕緣體的電阻率很大,在 以上。
半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間,如硅、鍺、硒等,它們的電阻率通常在 之間。半導體之所以得到廣泛應用,是因為它的導電能力受摻雜、溫度和光照的影響十分顯著。
如純凈的半導體單晶硅在室溫下電阻率約為 ,若按百萬分之一的比例摻入少量雜質(如磷)後,其電阻率急劇下降為 ,幾乎降低了一百萬倍。半導體具有這種性能的根本原因在於半導體原子結構的特殊性。