半导体的导电性能并不好为什么其应用却很广泛?

半导体的导电性能并不好为什么其应用却很广泛?,第1张

半导体(Semiconductor)是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质,其电导率容易受控制,可作为信息处理的元件材料。从科技或是经济发展的角度来看,半导体非常重要。很多电子产品,如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。中学电路三巨头:电阻、电容、电感都是二端器件,输入端输出端无法分开,必须共享负载。单纯使用这些元件只能组合出分压或是分流电路,而无法放大一个信号。而有了三极管,输出端与输入端得以分开,可以通过输入端控制输出端信号。再给输入端和输出端分配不同大小的负载,就可以实现大于1的增益。

国产芯片水平只能实现90纳米。

从芯片制造环节看,光刻机、蚀刻机、晶圆、光刻胶等设备和材料占比很大。其中光刻机设备,目前上海微电子是90纳米。高端的KrF和ArF光刻胶更是几乎依赖进口,其中ArF光刻胶几乎为零国产。因此,我国要生产高度国产化的芯片,目前90纳米是一个分界点。

这其中还不包含芯片设计使用的EDA设计软件和其它的电子化学气体材料。EDA软件被誉为“芯片设计上的明珠”,国产率不到2%。

90纳米芯片!相当于2004年的半导体工艺。2007年,苹果上市的第一代手机就是使用了90纳米的处理器。可以说,90纳米芯片瞬间让大家回到了15年前的科技生活。

当然,这样的结果只是一种极端的假设。我国半导体产业链,并不是这么差。有些环节、技术、设备已经达到国际水平。譬如芯片设计、人工智能、大数据、5G、蚀刻机。换言之,半导体基础把我国半导体的综合能力拉低了。

因为半导体中的本征电子和空穴浓度会受温度的影响发生明显的变化,即本征载流子的激发浓度会随温度的不同而发生变化,进而影响半导体的各项电学性能。

温度同样会影响半导体中载流子的散射情况。高温下半导体中原子振动加强,增大了对载流子的散射。在对半导体升温的过程中,有一个区间是温度升高电阻率变大

温度会影响半导体掺杂的有效激发

温度会影响半导体中陷阱和缺陷对载流子的俘获能力,已经被俘获载流子的复合几率


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