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有用的半导体基础知识大全,不看后悔一辈子

2022-06-24 17:28
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很多人选择电子工程师,都会先选择细分方向然后重点发展该细分领域的专业知识,如数字芯片工程师会重点发展逻辑运算和逻辑组合电路,但很多小白都会没有打好基础就匆匆上路,导致常走歪路还费钱费力,所以对于我们的发展,打好基础了解半导体基础知识才是最重要的。

电阻率:数值上等于单位长度、单位截面的某种物质的电阻

导体:电阻率p小于10^-3Ω·cm

绝缘体:p大于10^8Ω·cm

半导体:p介于导体和绝缘体之间

常用半导体材料有:硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等。

本征半导体:化学成分纯净的半导体,在物理结构上呈现单晶体形态。

制造半导体器件的半导体材料的纯度要高大99.9999999%,常称为“九个9”

渗杂性:在纯净的半导体中渗入某些杂志,其电阻率大大下降而导电能力显著增强,据此可制作各种半导体器件,如二极管和三极管等。

热敏性:半导体的电阻率随着温度的上升而明显下降,其导电能力增强,据此可制作温度敏感元件,如热敏电阻。

光敏性:当受到光照时,半导体的电阻率随着光照增强而下降,其导电能力增强,据此可制作各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极管等。

本征半导体的导电机理:

价电子受热或受光照(即获得一定能量)后,可挣脱原子核的束缚,成为自由电子(带负电),同时共价键中留下一个带正电的空穴。(该现象被称为本征激发/热激发)

本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差

温度越高,载流子的数目越多,半导体的导电性能也就越好,可见,温度对半导体器件性能影响很大。

杂质半导体:在本征半导体中渗入微量其他元素而得到的半导体,它可分为N型(电子)半导体和P型(空穴)半导体两类。

N型半导体:在本征半导体中渗入微量五价元素物质(磷、砷等)而得到的杂质半导体。N型半导体的正负电荷数目相等,所以呈现电中性。

在N型半导体中自由电子是多数载流子(多子);空穴是少数载流子(少子)。

这种电子为多数载流子的杂质半导体称为N型半导体。

1.png

P型半导体:在本征半导体中渗入微量三价元素物质(堋、铝等)而得到的杂质半导体。

在N型半导体中空穴是多数载流子(多子);自由电子是少数载流子(少子)。

这种空穴为多数载流子的杂质半导体称为P型半导体。

2.png

需要注意的是,渗杂浓度对半导体导电性有很大的影响。

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