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

寄生晶体管就是指有寄生电容的晶体管。它属于半导体集成电路的一种,其中用得最普遍的是TTL与非门。它们会将若干个晶体管和电阻元件组成的电路系统集中制造在一块很小的硅片上,封装成一个独立的元件。寄生晶体管也是半导体三极管中应用最广泛的器件之一。

扩展资料

寄生损耗:

由于高频条件下,变换器中的各元器件都存在一定的寄生参数,这些参数相互作用,将引起一系列复杂的电路工作模态变化过程,使电路的运行速度变慢,改变频率的响应,这时产生的能量损耗被称为寄生损耗。

介绍:

能量由一种形式转换为另一种形式时,不可避免的会伴有能量的损失。衡量能量利用有效率的指标称之为能效。在提倡节能减排的现代社会,为了保证较高的生活品质,必须寻求能效提高之道。电能的应用在人类日常生活和工业生产等各个方面都不可或缺。

通过减少用电时间来减少电能消耗是一种行之有效的方案;电力电子学更关注的是如何减少功率损耗,即如何提升电子设备的内部效率或改进工艺流程,来达到提高能效的最终目的。

寄生的含义是指原本没有在电路的某个地方设计电阻、电容或电感,但由于一些电路元件本身的制造工艺和结构特性而形成的寄生电阻,以及布线结构之间存在的互容或互感,就好像是寄生在元件内部或者布线之间,所以叫寄生电阻、寄生电容或寄生电感。

随着频率的不断增高,电路中原来可以忽略的一些寄生参量开始作用。在高频变换器中广泛存在着一些寄生参数,由寄生参数造成的寄生损耗也越来越不容忽视。

寄生损耗使得电路很难达到理想的性能,阻碍电路的发展,因而减小寄生损失变得十分重要。

高频变换器中主要的寄生损耗及来源分析:

1、开关器件的寄生参数

目前广为采用的开关器件多为半导体器件,其寄生参数主要取决于器件本身的设计构造。二极管的寄生参数包括:等效寄生电阻,内部引线导致造成的寄生电感,在PN结附近形成的等效寄生电容。

典型的高频大功率开关器件IGBT,是由MOSFET和晶体管技术结合而成的复合型器件,结合了前者开关速度快、工作频率高、热稳定性好以及后者耐压高、耐流大等优点,在电机控制、高频开关电源,以及低速、低损耗的领域备受亲睐。

其寄生参数主要为

①源极、门极和漏极的极间电容;

②漏极电感、门极驱动等效电感以及源极电感;

③管脚引线电感;

④IGBT在漏极与源极之间的寄生PNP晶闸管。

2、高频变压器的寄生参数

高频变压器是隔离式电力电子变换器的核心环节之一,其寄生参数主要有高频变压器漏感和寄生电容,其中,漏感包括一次侧和二次侧的绕组间漏感;寄生电容则分为匝内和层间寄生电容。

3、电感、电容、电阻的寄生参数实际上,在高频情况下,电感、电容和电阻都等效于一个电容、一个电感和一个电阻的串连,各自都存在着等效的寄生电感或寄生电容或寄生电阻。电阻和电感的寄生参数均与其自身的材料有关,电容则主要受谐振频率的影响。

4、控制电路的PCB板电力电子变换器印刷板上的印制导线之间相互耦合而形成了电感和电容等寄生参数,实际应用中,可重点考虑电路中具有高电流变化率的回路和高电压变化率节点之间的连接线。

5、开关管与散热器间的寄生电容在开关管功率较大时,开关管一般都需要加上散热器,散热器与开关管之间存在寄生电容。

6、导线的寄生参数

随着频率的升高,导线将逐渐由电阻特性变换为电感特性。一般工作在音频范围以上的导线均表现出电感特性,导线可等效为一个可以辐射RF能量的天线。

参考资料来自:百度百科-寄生损耗


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