当前位置:首页 » 半导体业 » 用什么制作半导体

用什么制作半导体

发布时间: 2021-01-09 08:28:06

Ⅰ 什么样的石头是制造半导体的主要材料

就是普通砂子。工艺流程:首先是硅提纯,将沙石原料放入一个温度约为2000 ℃,并且有碳源存在的电弧熔炉中,在高温下,碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应(碳与氧结合,剩下硅),得到纯度约为98%的纯硅,又称作冶金级硅,这对微电子器件来说不够纯,因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感,因此对冶金级硅进行进一步提纯:将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应,生成液态的硅烷,然后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%,成为电子级硅。
接下来是单晶硅生长,最常用的方法叫直拉法。如下图所示,高纯度的多晶硅放在石英坩埚中,并用外面围绕着的石墨加热器不断加热,温度维持在大约1400 ℃,炉中的空气通常是惰性气体,使多晶硅熔化,同时又不会产生不需要的化学反应。为了形成单晶硅,还需要控制晶体的方向:坩埚带着多晶硅熔化物在旋转,把一颗籽晶浸入其中,并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转,同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去。因此所生长的晶体的方向性是由籽晶所决定的,在其被拉出和冷却后就生长成了与籽晶内部晶格方向相同的单晶硅棒。用直拉法生长后,单晶棒将按适当的尺寸进行切割,然后进行研磨,将凹凸的切痕磨掉,再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜,晶圆片制造就完成了。

Ⅱ 利用什么可制成半导体光敏电阻

光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。它在光线的作用版下其阻值往往变小,权这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。所以用的半导体,而常见的半导体就是单晶硅

半导体光敏元件是基于半导体光电效应的光电转换传感器,又称光电敏感器。采用光、电技术能实现无接触、远距离、快速和精确测量,常用来间接测量能转换成光量的其他物理或化学量。半导体光敏元件有灵敏度、探测率、光照率、光照特性、伏安特性、光谱特性、时间和频率响应特性以及温度特性等,它们主要由材料、结构和工艺决定。

Ⅲ 利用半导体材料可以制作什么

导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料,其电导率在10(U-3)~10(U-9)欧姆/厘米范围内。

Ⅳ 用半导体材料制作的电子元器件广泛应用在什么什么等各个方面

用半导体材料制作的电子元器件,广泛用于各种电路板印刷

Ⅳ 什么电器用半导体制成

常见的电子元件如二极管、三极管,以及现在广泛应用的芯片都是用半导体材料(常见有硅、锗等)制成。
大部分电器中都有半导体材料,如收音机、电视机、扩音机、功放、电脑、手机等。

Ⅵ 半导体是什么做什么用的

自然界的物质按导电能力可分为导体、绝缘体和半导体三类。半导体材料是指室温下导电性介于导电材料和绝缘材料之间的一类功能材料。靠电子和空穴两种载流子实现导电,室温时电阻率一般在10-5~107欧·米之间。通常电阻率随温度升高而增大;若掺入活性杂质或用光、射线辐照,可使其电阻率有几个数量级的变化。1906年制成了碳化硅检波器。

1947年发明晶体管以后,半导体材料作为一个独立的材料领域得到了很大的发展,并成为电子工业和高技术领域中不可缺少的材料。特性和参数半导体材料的导电性对某些微量杂质极敏感。纯度很高的半导体材料称为本征半导体,常温下其电阻率很高,是电的不良导体。在高纯半导体材料中掺入适当杂质后,由于杂质原子提供导电载流子,使材料的电阻率大为降低。这种掺杂半导体常称为杂质半导体。杂质半导体靠导带电子导电的称N型半导体,靠价带空穴导电的称P型半导体。

不同类型半导体间接触(构成PN结)或半导体与金属接触时,因电子(或空穴)浓度差而产生扩散,在接触处形成位垒,因而这类接触具有单向导电性。利用PN结的单向导电性,可以制成具有不同功能的半导体器件,如二极管、三极管、晶闸管等。

此外,半导体材料的导电性对外界条件(如热、光、电、磁等因素)的变化非常敏感,据此可以制造各种敏感元件,用于信息转换。半导体材料的特性参数有禁带宽度、电阻率、载流子迁移率、非平衡载流子寿命和位错密度。禁带宽度由半导体的电子态、原子组态决定,反映组成这种材料的原子中价电子从束缚状态激发到自由状态所需的能量。电阻率、载流子迁移率反映材料的导电能力。非平衡载流子寿命反映半导体材料在外界作用(如光或电场)下内部载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性。位错是晶体中最常见的一类缺陷。位错密度用来衡量半导体单晶材料晶格完整性的程度,对于非晶态半导体材料,则没有这一参数。半导体材料的特性参数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料之间的差别,更重要的是能反映各种半导体材料之间甚至同一种材料在不同情况下,其特性的量值差别。

半导体材料的种类

常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体。元素半导体是由单一元素制成的半导体材料。主要有硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广。化合物半导体分为二元系、三元系、多元系和有机化合物半导体。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化镓、磷化镓、磷化铟等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等)、Ⅳ-Ⅵ族(如硫化铅、硒化铅等)、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物。三元系和多元系化合物半导体主要为三元和多元固溶体,如镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等。有机化合物半导体有萘、蒽、聚丙烯腈等,还处于研究阶段。

此外,还有非晶态和液态半导体材料,这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求,包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。

所有的半导体材料都需要对原料进行提纯,要求的纯度在6个“9”以上,最高达11个“9”以上。提纯的方法分两大类,一类是不改变材料的化学组成进行提纯,称为物理提纯;另一类是把元素先变成化合物进行提纯,再将提纯后的化合物还原成元素,称为化学提纯。物理提纯的方法有真空蒸发、区域精制、拉晶提纯等,使用最多的是区域精制。化学提纯的主要方法有电解、络合、萃娶精馏等,使用最多的是精馏。

由于每一种方法都有一定的局限性,因此常使用几种提纯方法相结合的工艺流程以获得合格的材料。绝大多数半导体器件是在单晶片或以单晶片为衬底的外延片上作出的。成批量的半导体单晶都是用熔体生长法制成的。直拉法应用最广,80%的硅单晶、大部分锗单晶和锑化铟单晶是用此法生产的,其中硅单晶的最大直径已达300毫米。在熔体中通入磁场的直拉法称为磁控拉晶法,用此法已生产出高均匀性硅单晶。在坩埚熔体表面加入液体覆盖剂称液封直拉法,用此法拉制砷化镓、磷化镓、磷化铟等分解压较大的单晶。悬浮区熔法的熔体不与容器接触,用此法生长高纯硅单晶。

水平区熔法用以生产锗单晶。水平定向结晶法主要用于制备砷化镓单晶,而垂直定向结晶法用于制备碲化镉、砷化镓。用各种方法生产的体单晶再经过晶体定向、滚磨、作参考面、切片、磨片、倒角、抛光、腐蚀、清洗、检测、封装等全部或部分工序以提供相应的晶片。在单晶衬底上生长单晶薄膜称为外延。外延的方法有气相、液相、固相、分子束外延等。

工业生产使用的主要是化学气相外延,其次是液相外延。金属有机化合物气相外延和分子束外延则用于制备量子阱及超晶格等微结构。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金属等衬底上用不同类型的化学气相沉积、磁控溅射等方法制成。

半导体和绝缘体之间的差异主要来自两者的能带(band)宽度不同。绝缘体的能带比半导体宽,意即绝缘体价带中的载子必须获得比在半导体中更高的能量才能跳过能带,进入传导带中。室温下的半导体导电性有如绝缘体,只有极少数的载子具有足够的能量进入传导带。因此,对于一个在相同电场下的纯质半导体(intrinsicsemiconctor)和绝缘体会有类似的电特性,不过半导体的能带宽度小于绝缘体也意味著半导体的导电性更容易受到控制而改变。

纯质半导体的电气特性可以藉由植入杂质的过程而永久改变,这个过程通常称为“掺杂”(doping)。依照掺杂所使用的杂质不同,掺杂后的半导体原子周围可能会多出一个电子或一个电洞,而让半导体材料的导电特性变得与原本不同。如果掺杂进入半导体的杂质浓度够高,半导体也可能会表现出如同金属导体般的电性。在掺杂了不同极性杂质的半导体接面处会有一个内建电场(built-inelectricfield),内建电场和许多半导体元件的操作原理息息相关。

除了藉由掺杂的过程永久改变电性外,半导体亦可因为施加于其上的电场改变而动态地变化。半导体材料也因为这样的特性,很适合用来作为电路元件,例如晶体管。晶体管属于主动式的(有源)半导体元件(activesemiconctordevices),当主动元件和被动式的(无源)半导体元件(passivesemiconctordevices)如电阻器(resistor)或是电容器(capacitor)组合起来时,可以用来设计各式各样的集成电路产品,例如微处理器。

当电子从传导带掉回价带时,减少的能量可能会以光的形式释放出来。这种过程是制造发光二极管(light-emittingdiode,LED)以及半导体激光(semiconctorlaser)的基础,在商业应用上都有举足轻重的地位。而相反地,半导体也可以吸收光子,透过光电效应而激发出在价带的电子,产生电讯号。这即是光探测器(photodetector)的来源,在光纤通讯(fiber-opticcommunications)或是太阳能电池(solarcell)的领域是最重要的元件。

半导体有可能是单一元素组成,例如硅。也可以是两种或是多种元素的化合物(compound),常见的化合物半导体有砷化镓(galliumarsenide,GaAs)或是磷化铝铟镓(,AlGaInP)等。合金(alloy)也是半导体材料的来源之一,如锗硅(silicongermanium,SiGe)或是砷化镓铝(aluminiumgalliumarsenide,AlGaAs)等。

Ⅶ 半导体由什么材料制成

导电性能介于导体与绝缘体之间材料,我们称之为半导体。在电子器件中,常内用的半导体材料有:元素半导体,容如硅(Si)、锗(Ge)等;化合物半导体,如砷化镓(GaAs)等;以及掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(B)、磷(P)、锢(In)和锑(Sb)等。其中硅是最常用的一种半导体材料。

Ⅷ 芯片是什么用什么材料做的有什么特点和用途

芯片指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。
芯片,英文为Chip;芯片组为Chipset。芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。“芯片”和“集成电路”这两个词经常混着使用,比如在大家平常讨论话题中,集成电路设计和芯片设计说的是一个意思,芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上,这两个词有联系,也有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在,因为狭义的集成电路,是强调电路本身,比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器,当它还在图纸上呈现的时候,我们也可以叫它集成电路,当我们要拿这个小集成电路来应用的时候,那它必须以独立的一块实物,或者嵌入到更大的集成电路中,依托芯片来发挥他的作用;集成电路更着重电路的设计和布局布线,芯片更强调电路的集成、生产和封装。而广义的集成电路,当涉及到行业(区别于其他行业)时,也可以包含芯片相关的各种含义。
芯片内部都是半导体材料,大部份都是硅材料,里面的电容,电阻,二极管,三极管都是用半导体做出来的。半导体是介于像铜那样易于电流通过的导体和像橡胶那样的不导通电流的绝缘体之间的物质。
以非晶态半导体材料为主体制成的固态电子器件。非晶态半导体虽然在整体上分子排列无序,但是仍具有单晶体的微观结构,因此具有许多特殊的性质。
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。

Ⅸ 利用半导体的什么可以制成杂质半导体

在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导体的导电性发生显著变化。回掺入的杂质主要答是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。制备杂质半导体时一般按百万分之一数量级的比例在本征半导体中掺杂。也叫掺杂半导体。http://www.big-bit.com

Ⅹ 半导体的主要材料是什么

半导体:常温下导电性能介于导体(conctor)与绝缘体(insulator)之间的材料专。
主要材料:
元素半属导体:锗和硅是最常用的元素半导体;
化合物半导体:包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化镓、磷化镓等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。
技术科研领域:
(1)集成电路
它是半导体技术发展中最活跃的一个领域,已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管,可在一片硅片上制成一台微信息处理器,或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗,并使信息处理速度达到微微秒级。
(2)微波器件
半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已广泛使用。在厘米波段,发射器件的功率已达到数瓦,人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。
(3)光电子器件
半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是:光通信、数码显示、图象接收、光集成等。

热点内容
三个字的电影名 发布:2024-08-19 09:10:03 浏览:417
台湾红羊经典电影 发布:2024-08-19 09:02:17 浏览:767
搞笑电影范冰冰梁家辉开战 发布:2024-08-19 08:53:18 浏览:917
免费午夜激情 发布:2024-08-19 08:42:15 浏览:831
40分钟左右的英语电影 发布:2024-08-19 08:28:43 浏览:695
电影宋基美娜 发布:2024-08-19 08:27:04 浏览:942
宿舍都变成女的的电影 发布:2024-08-19 07:59:35 浏览:897
台湾恐怖片丧尸 发布:2024-08-19 07:57:21 浏览:179
免费观看qq群 发布:2024-08-19 07:53:00 浏览:921
4级片名字 发布:2024-08-19 07:39:14 浏览:553