半导体的性质 作用 具有什么性?

半导体的性质 作用 具有什么性?,第1张

以锗硅合金为例。

1、性质: 高频特性良好,材料安全性佳,导热性好,而且制程成熟、整合度高,具成本较低之优势。

2、作用:不但可以直接利用半导体现有200mm 晶圆制程,达到高集成度,据以创造经济规模,还有媲美GaAs的高速特性。随着近来IDM 大厂的投入,SiGe 技术已逐步在截止频率(fT)与击穿电压(Breakdown voltage)过低等问题获得改善而日趋实用。

SiGe既拥有硅工艺的集成度、良率和成本优势,又具备第3 到第5 类半导体(如砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP))在速度方面的优点。只要增加金属和介质叠层来降低寄生电容和电感,就可以采用SiGe 半导体技术集成高质量无源部件。

扩展资料:

半导体的导电特性介绍:

导体具有良好的导电特性,常温下,其内部存在着大量的自由电子,它们在外电场的作用下做定向运动形成较大的电流。因而导体的电阻率很小,只有 金属一般为导体,如铜、铝、银等。

绝缘体几乎不导电,如橡胶、陶瓷、塑料等。在这类材料中,几乎没有自由电子,即使受外电场作用也不会形成电流,所以,绝缘体的电阻率很大,在 以上。

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,如硅、锗、硒等,它们的电阻率通常在 之间。半导体之所以得到广泛应用,是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。

如纯净的半导体单晶硅在室温下电阻率约为 ,若按百万分之一的比例掺入少量杂质(如磷)后,其电阻率急剧下降为 ,几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根本原因在于半导体原子结构的特殊性。

参考资料来源:百度百科-半导体

百度百科-锗硅合金

半导体是什么?半导体有什么用?

半导体是什么?举个例子,我们都知道金属铜是导体,观察它的原子结构图就会发现它的最外层只有一个电子,我们把这个电子称为假电子。因为原子核与价电子之间的吸引力较小,所以一旦受到外力吸引,这个垫子就很容易脱离铜原子,成为一个自由电子,这也是同能够成为导体的主要原因。同理,观察绝缘体的原子结构就会发现他们通常拥有八个加电子及其稳定。顾名思义,半导体应介于二者之间。

那么它的原子结构又是怎么样的呢?观察元素周期表就可以发现,在导体和绝缘体的分界线附近的元素就是制作半导体的重要材料,硅元素当然是最有影响力的一个,观察原子结构图就会发现它的最外层有四个电子,要想达到平衡,不是舍弃四个垫子,就是在拉拢四个电子,而归原子在排列时巧妙地共享了上下左右四个电子,手拉着手,组成了稳定八电子结构,也就是共价键。

那么硅的导电性又从何而来呢?当温度大于绝对零度时,处于价带的电子就可能发生跃迁,变成自由电子,同时原来的位置上就会形成一个空穴,也就是说,归经体内会存在等量的自由电子和空穴,他们都可以起到导电的作用,这就是纯净半导体,也叫做本征半导体。它的结构虽然完美,但是想要增加半导体的导电能力,还需要掺杂其他元素。当我们把硅原子替换成五价磷原子时,就可以提高自由电子的浓度,得到N型半导体。

同理,如果用最外层只有三个电子的硼原子替换硅原子,提高空穴的浓度,就可以得到P型半导体,那么把这两种类型的半导体连接在一起会发生什么呢?N级的电子迫切的想扩散到P区,P区空穴拼命想要扩散到N区,这时就会形成一个由N指向P的内电场,阻止扩散进行,在二者达到动态平衡之后,就会在交界面形成一个空间电荷区,这就是PN结。

PN结具有单向导电性,我们常见的二极管便是利用这个特性制成的。而利用太阳光照射PN结,就会激发产生电子空穴,对经过界面层的电荷分离,就会形成一个由P指向N的光生电场,这就是光生伏特效应,也是太阳能电池的基本原理。


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