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在製造半導體器件時為什麼

發布時間: 2021-01-10 15:09:05

半導體之所以用來製造半導體器件,是因為它的導電能力在外界因素影響下有其哪些獨特的功能

半導體之所以用來製造半導體器件,是因為它的導電能力在外界因素影響下會發生變化,如果溫敏,光敏,摻雜等。

⑵ 半導體——二極體

半導體二極體又稱晶體二極體,簡稱二極體(diode)。它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極體內部有一個PN結兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導性。
分類特徵
按材料分有鍺、硅或砷化鎵;按結構分有點接觸、pn結、pin、肖特基勢壘、異質結;按原理分有隧道、變容、雪崩和階躍恢復等。主要用於檢波、混頻、參量放大、開關、穩壓、整流等。光通信發展後,出現發光、光電、雪崩光電、pin光電、半導體激光等二極體。
主要參數
二極體
★最大整流電流IF:指二極體長期工作,允許通過的最大直流電流。
★最高反向工作電壓UR:指二極體正常使用允許加的最高反向電壓。
穩壓管:穩壓二極體是一種硅材料製成的面接觸型晶體二極體。當穩壓管外加反向電壓的數值大到一定程度時則擊穿。
穩壓管
★穩定電壓UZ:UZ是在規定電流下穩壓管的反向擊穿電壓。
★穩定電流IZ: IZ是穩壓管工作在穩壓狀態時的參考電流。只要不超過穩壓管的額定功率,電流愈大,穩壓效果愈好。
★額定功耗PZM:PZM等於穩壓管的穩定電壓UZ與最大穩定電流IZM的乘積。穩壓管超過此值時,會因結溫升高而損壞。
★動態電阻rZ:rZ為穩壓管工作在穩壓區時,穩壓管電壓的變化量與電流變化量之比,即 。rZ愈小,電流變化時UZ的變化愈小,穩壓性能愈好。
★溫度系數 : 表示溫度每變化1°C穩壓值的變化量,即 = 。
限流電阻:穩壓管電路中必須串聯一個電阻來限制電流,從而保證穩壓管正常工作,故稱這個電阻為限流電阻。

⑶ 為什麼將自然界導電性能中等的半導體材料製成本徵半導體,導電性能極差,又將其摻雜, 改善導電性

由於金屬材料的帕爾帖效應是相對較弱的,而半導體材料基於帕爾帖原理運行,所產生的效應也會更強一些,所以,在製冷的材料中,半導體就成為了主要的原料。

半導體製冷技術的應用原理是建立在帕爾帖原理的基礎上的。1334年,法國科學家帕爾帖發現了半導體製冷作用。帕爾貼原理又被稱為是」帕爾貼效益「,就是將兩種不同的導體充分運用起來,使用A和B組成的電路,通入直流電,在電路的接頭處可以產生焦耳熱,同時還會釋放出一些其它的熱量。

此時就會發現,另一個接頭處不是在釋放熱量,而是在吸收熱量。這種現象是可逆的,只要對電流的方向進行改變,放熱和吸熱的運行就可以進行調節,電流的強度與吸收的熱量和放出的熱量之間存在正比例關系,與半導體自身所具備的性質也存在關系。

(3)在製造半導體器件時為什麼擴展閱讀:

本徵半導體不宜用於製作半導體器件,因其製成的器件性能很不穩定。反之,摻入一定量雜質的半導體稱為雜質半導體或非本徵半導體,這是實際用於製作半導體器件及集成電路的材料。

本徵半導體的導電能力很弱,熱穩定性也很差,因此,不宜直接用它製造半導體器件。半導體器件多數是用含有一定數量的某種雜質的半導體製成。根據摻入雜質性質的不同,雜質半導體分為N型半導體和P型半導體兩種。

⑷ 在製作半導體時,為什麼先將導電性能介於導體與絕緣體之間的硅和鍺制

我覺得是因為這樣才能保證其單向導電性吧(pn結具有單向導電性)

⑸ 什麼是半導體 為什麼晶元要用半導體做

鍺、硅、硒、砷化來鎵及許多自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。

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性能的薄層,一般稱此薄層為PN結。圖中上部分為P型半導體和N型半導體界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。

⑹ 為什麼製造半導體時要先提純後摻雜質

因為製造半導體器件和集成電路時,最重要的是要很好地控制摻回入的雜質的種類和數答量(濃度);而且有些雜質對半導體載流子的影響也很不好(例如減短壽命、降低遷移率)。
為了達到能夠可控的摻雜和去掉有害雜質,就必須事先把作為原始材料的Si片提純——使之成為本徵半導體。否則就難以實現有目的地摻雜和做好器件和電路。

⑺ 雜質在元素半導體 Si和Ge中的作用

1)
本徵半導體是一種完全純凈的、結構完整的半導體晶體。絕對零度時價帶被價內電子填滿,導帶是空的。
2)
隨著容溫度的升高,本徵載流子濃度迅速地增加,在本徵時器件不能穩定工作。而對於摻雜半導體,室溫附近載流子主要來源於雜質電離,在雜質全部電離的情況下,載流子濃度一定,器件就能穩定工作。所以,製造半導體器件一般都會用含有何當雜志的半導體材料,而且每一種半導體材料製成的器件都有一定的極限工作溫度,超過這一溫度後,器件就會失效。
3)
雜質在元素半導體
Si和Ge中的作用:是半導體Si\Ge的導電性能發生顯著的改變。
希望能夠幫到你,滿意請採納,謝謝o(∩_∩)o
還有疑問可以網路hi我!

⑻ 在製造半導體器件時,為什麼先將導電性能介於導體和絕緣體之間的硅或者鍺製成本徵半導體,使之導電性極差,

以下的半導體都是選Si來說的,它是四價元素,在此說明。
1、先說明本徵半導版體是什麼:
將純凈權的半導體經過一定的工藝製成單晶體,即本徵半導體。這樣的半導體中,每個原子與其他原子都是通過共價鍵連接的,比較穩固,而且是平鋪形式的,。
2、N型:它的每個原子都與其他形成了4個共價鍵,若在其中摻入了5價元素,則5價元素在與Si結合完之後,還剩一個電子,這個電子就變成了自由電子。所以,這種叫做電子型半導體,即N型。
3、P型:若摻入了3價元素,則有一個地方是空的,所以,這種叫空穴型半導體,即P型。
4、製作N型P型半導體,是為了製成PN結,這是很多電子元件的基礎。
5、在PN結中,電子和空穴由於擴散作用,通過了結面,然後和對面的空穴或者電子結合。但是,由此,P帶了負電,N帶了正電。這就是內電場。
6、現在加電壓,當正極接P,負極接N時,外加電場會抵消內電場,這樣就能夠達到通電的作用。若相反,則內電場會被加大,導致電荷不能移動,故沒有電流。所以,電流只能從P通到N,這就製成了二極體,PNP,NPN就是三極體。

⑼ 為什麼將自然界導電性能中等的半導體材料製成本徵半導體

由於金屬材料的帕爾帖效應是相對較弱的,而半導體材料基於帕爾帖原理運行,所產生的效應也會更強一些,所以,在製冷的材料中,半導體就成為了主要的原料。

半導體製冷技術的應用原理是建立在帕爾帖原理的基礎上的。1334年,法國科學家帕爾帖發現了半導體製冷作用。帕爾貼原理又被稱為是」帕爾貼效益「,就是將兩種不同的導體充分運用起來,使用A和B組成的電路,通入直流電,在電路的接頭處可以產生焦耳熱,同時還會釋放出一些其它的熱量。

此時就會發現,另一個接頭處不是在釋放熱量,而是在吸收熱量。這種現象是可逆的,只要對電流的方向進行改變,放熱和吸熱的運行就可以進行調節,電流的強度與吸收的熱量和放出的熱量之間存在正比例關系,與半導體自身所具備的性質也存在關系。

(9)在製造半導體器件時為什麼擴展閱讀

本徵半導體不宜用於製作半導體器件,因其製成的器件性能很不穩定。反之,摻入一定量雜質的半導體稱為雜質半導體或非本徵半導體,這是實際用於製作半導體器件及集成電路的材料。

本徵半導體的導電能力很弱,熱穩定性也很差,因此,不宜直接用它製造半導體器件。半導體器件多數是用含有一定數量的某種雜質的半導體製成。根據摻入雜質性質的不同,雜質半導體分為N型半導體和P型半導體兩種。

⑽ 製造半導體器件時根據哪些原則選擇襯底

。。。。明天答辯會不會問啊。 襯底材料的選擇主要取決於以下九個方面:
結構特性好,外延材料與襯底的晶體結構相同或相近、晶格常數失配度小、結晶性能好、缺陷密度小
界面特性好,有利於外延材料成核且黏附性強
化學穩定性好,在外延生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕
熱學性能好,包括導熱性好和熱失配度小
導電性好,能製成上下結構
光學性能好,製作的器件所發出的光被襯底吸收小
機械性能好,器件容易加工,包括減薄、拋光和切割等
價格低廉
大尺寸,一般要求直徑不小於2英吋
襯底的選擇要同時滿足以上九個方面是非常困難的。所以,目前只能通過外延生長技術的變更和器件加工工藝的調整來適應不同襯底上的半導體發光器件的研發和生產。用於氮化鎵研究的襯底材料比較多,但是能用於生產的襯底目前只有二種,即藍寶石Al2O3和碳化硅SiC襯底。表2-4對五種用於氮化鎵生長的襯底材料性能的優劣進行了定性比較。
評價襯底材料必須綜合考慮下列因素:
襯底與外延膜的結構匹配:外延材料與襯底材料的晶體結構相同或相近、晶格常數失配小、結晶性能好、缺陷密度低;
襯底與外延膜的熱膨脹系數匹配:熱膨脹系數的匹配非常重要,外延膜與襯底材料在熱膨脹系數上相差過大不僅可能使外延膜質量下降,還會在器件工作過程中,由於發熱而造成器件的損壞;
襯底與外延膜的化學穩定性匹配:襯底材料要有好的化學穩定性,在外延生長的溫度和氣氛中不易分解和腐蝕,不能因為與外延膜的化學反應使外延膜質量下降;
材料制備的難易程度及成本的高低:考慮到產業化發展的需要,襯底材料的制備要求簡潔,成本不宜很高。襯底尺寸一般不小於2英寸。

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