半导体是什么?半导体有什么用?半导体的原理是什么?

半导体是什么?半导体有什么用?半导体的原理是什么?,第1张

首先是半导体是指室温下电导率介于导体和绝缘体之间的材料。半导体是指具有可控导电性的材料,范围从绝缘体到导体。从科学技术和经济发展的角度来看,半导体影响着人们的日常工作和生活,直到20世纪30年代,这种材料才得到学术界的认可。常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等。硅是最有影响力的半导体材料之一。

其次是具有光伏的作用。半导体材料的光伏效应是太阳能电池工作的基本原理。目前,半导体材料的光伏应用已成为热点,是全球增长最快、发展最好的清洁能源市场。太阳能电池的主要材料是半导体材料,判断太阳能电池好坏的主要标准是光电转换率。光电转换率越高,太阳能电池的工作效率就越高。根据所用半导体材料的不同,太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池和III-V族化合物电池。

再者是原理是接通电源后,发射结正向连接。在正向电场的作用下,发射区多数载流子(电子)的扩散运动加强。因此,发射区的电子在外电场的作用下很容易越过发射结进入基区,形成电子流IEN(注意电流的方向与电子运动的方向相反)。当然,基区的多数载流子(空穴)也会在外电场的作用下流向发射区,形成空穴电流IEP。然而,由于基区中的低杂质浓度,与来自发射区的电子流相比,

要知道的是在半导体的pn结上施加直流电压,P型区的空穴向N型区移动,N型区的电子向P型区移动。当电子和空穴在pn结界面附近结合时,将发射具有对应于半导体带隙的能量的光。使用带隙大的半导体可以获得高能光,比如可见光;低能光,如红外光,可以通过使用现代宽度小的半导体获得。

半导体是电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。

半导体室温时电阻率约在10-5~107欧·米之间,温度升高时电阻率指数则减小。

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Ⅲ-Ⅴ 族化合物(砷化镓、磷化镓等)、Ⅱ-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。

半导体分为本征半导体和杂质半导体。杂质半导体就是我们制作晶体管用的。阁下学将要学电子的吧,。

半导体系指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如电脑、行动电话或是数位录放音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有矽、锗、砷化镓等,而矽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。

材料的导电性是由「传导带」(conduction band)中含有的电子数量决定。当电子从「价带」(valence band)获得能量而跳跃至「导电带」时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的「能隙」非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至导电带,所以无法导电。

一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。

半导体通过电子传导或电洞传导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似,即在电场作用下高度离子化(ionization)的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。电洞导电则是指在正离子化的材料中,原子核外由于电子缺失形成的「电洞」,在电场作用下,电洞被少数的电子补入而造成电洞移动所形成的电流(一般称为正电流)。

材料中载子(carrier)的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他「杂质」(三、五族元素)来控制。如果我们在纯矽中掺杂(doping)少许的砷或磷(最外层有五个电子),就会多出一个自由电子,这样就形成N型半导体;如果我们在纯矽中掺入少许的硼(最外层有三个电子),就反而少了一个电子,而形成一个电洞(电洞),这样就形成P型半导体(少了一个带负电荷的电子,可视为多了一个正电荷)。,参考: zh. *** /w/index?title=%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E9%AB%94&variant=zh-,


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/8964494.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-23
下一篇 2023-04-23

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存