半导体产业对社会的进步有什么作用呢?

半导体产业对社会的进步有什么作用呢?,第1张

引言:半导体行业的发展是非常迅速的,而且这方面的人才也很稀缺。尤其是在信息技术发展的今天,半导体产业对于整个社会而言都有着举足轻重的作用,那么半导体产业对社会的进步到底有着怎样的影响呢?

对通讯技术的作用

其实人们经常使用的电脑很多时候都是一个简简单单的组装里面最重要的就是那个芯片芯片就相当于说是电脑的大脑,如果说没有芯片的话,电脑就像是一个简单的机器,是没有办法实现智能化 *** 作的。而芯片就是我们所说的集成电路必须要制作在半导体上面,半导体是最合适实现晶体管的材料,其实集成电路就可以看成是无限缩小的电路,人们在家庭生活中也可以看到很多电路的。但是这些电路体积都太大了,对于电脑这种高度集成化的机器来说是没有办法适应的,于是就通过半导体来搭载机体管材料,从而形成了集成电路,集成电路里面就可以形成各种各样的指令来让电脑完成各种各样的任务。所以说现代智能计算机的发展离不开集成电路的发展,也就离不开半导体的发展,半导体的制作工艺是集成电路以及计算机发展的重中之重,如果说没有掌握这项工艺的话,那就相当于自己没有办法制作出一个聪明的电脑。

对于材料科学的作用

实际上半导体的发展也是经历了很多阶段的刚开始的半导体材料为元素半导体,这个时候半导体刚刚发现,而且主要是以硅材料为主的元素。半导体之后人们又制作了一个化合物半导体化合物,半导体的体积更小,而且效应更强。后来又发明了一个氮化物为主的半导体材料,这个半导体材料的材质是更好的,所以也体现了材料科学的发展。

半导体主要具有三大特性:

1.热敏特性

半导体的电阻率随温度变化会发生明显地改变。例如纯锗,湿度每升高10度,它的电阻率就要减小到原来的1/2。温度的细微变化,能从半导体电阻率的明显变化上反映出来。利用半导体的热敏特性,可以制作感温元件——热敏电阻,用于温度测量和控制系统中。

值得注意的是,各种半导体器件都因存在着热敏特性,在环境温度变化时影响其工作的稳定性。

2.光敏特性

半导体的电阻率对光的变化十分敏感。有光照时、电阻率很小;无光照时,电阻率很大。例如,常用的硫化镉光敏电阻,在没有光照时,电阻高达几十兆欧姆,受到光照时。电阻一下子降到几十千欧姆,电阻值改变了上千倍。利用半导体的光敏特性,制作出多种类型的光电器件,如光电二极管、光电三极管及硅光电池等。广泛应用在自动控制和无线电技术中。

3.掺杂特性

在纯净的半导体中,掺人极微量的杂质元素,就会使它的电阻率发生极大的变化。例如。在纯硅中掺人。百万分之—的硼元素,其电阻率就会从214000Ω·cm一下于减小到0.4Ω·cm,也就是硅的导电能为提高了50多万倍。人们正是通过掺入某些特定的杂质元素,人为地精确地控制半导体的导电能力,制造成不同类型的半导体器件。可以毫不夸张地说,几乎所有的半导体器件,都是用掺有特定杂质的半导体材料制成的。

扩展资料

1、半导体的组成部分

半导体的主要由硅(Si)或锗(Ge)等材料制成,半导体的导电性能是由其原子结构决定的。

2、半导体分类

(1)半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

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)。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

(2)按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。

此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

3、半导体的作用与价值

目前广泛应用的半导体材料有锗、硅、硒、砷化镓、磷化镓、锑化铟等。其中以锗、硅材料的生产技术较成熟,用的也较多。

用半导体材料制成的部件、集成电路等是电子工业的重要基础产品,在电子技术的各个方面已大量使用。半导体材料、器件、集成电路的生产和科研已成为电子工业的重要组成部分。在新产品研制及新技术发展方面,比较重要的领域有:

(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。

半导体是电子元件的主要原材料。它以硅、砷、锗、镓等为半导体材料,是一种介于导体和绝缘体之间的材料,是所有电子元件生产的最佳材料,其导电性能随温度升高而增加,与金属导体的性能相反,使用电子三极管,可产生电子频率放大和缩小的功能,常用的电子三极管有PNP和NPN。现代它的用途非常广泛,如1c集成电路、手机芯片、电子二极管、晶体管、电阻、电子元件等,制成的晶体管通常被称为锗管、硅管型,随着科学家对半导体材料的不断开发,新材料如砷化镓,用它开发的微波和光电电子元件都促进了现代微波和光电技术的发展。

导体是通电的,绝缘体是不通电的。介于两者之间的是半导体。你可以在初中化学的周期表中看到它。具体来说就是半导体。举个例子。普通铜线可以通电,但通电的能量不易控制,绝缘体不通电,但也不易控制绝缘程度。半导体本身就介于两者之间。其优点是,人们可以控制它的带电程度。

现在大多数电子产品都是由硅半导体制成的,常用的有,二极管、音频、晶闸管、自动控制的各种传感器(光、磁、力温度...)、显示屏、集成电路等。半导体中的杂质对电阻率的影响非常大,但如果在具有晶体结构的半导体中人为地掺入特定的杂质元素,其导电性是可以控制的。有了半导体,才有了晶体管,有了晶体管,才有了集成电路,半导体是集成电路的基础。应用最广泛、商业上最成功的半导体材料是硅。在集成电路的平面工艺中,硅更容易实现氧化、光刻、扩散等工艺,更方便集成,其性能也更容易控制。


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