对于半导体检测,虽然需要用于大规模生产、实验室、晶片等环节,但相关环节也比较复杂,但电气性能测试是基本环节,半导体器件或模块在研究开发、设计和生产过程中是必不可少的环节。
在电气性能测试环节中,电流测试方案是源测量单元(SMU)。SMU是一种具有电压输出和测量以及电流输出和测量功能的精密电源仪表。这种电压和电流的控制给你提供了通过欧姆定律计算电阻和功率的灵活性,它可以同时控制和测量电压和电流,主要为消费类电子产品、IC设计和验证以及其他实验室提供电气性能测试。
目前市场上有许多(SMU)厂家可以提供源测量单元,相关产品很多,但测试仪器越贵,测试精度越高,从某种意义上说,要掌握源测量单元(SMU),就必须了解产生误差的原因和减小误差的方法。
代工。半导体具有特定的电性能。导电的物质称为导体,不导电的物质称为绝缘体。半导体是性质介于两者之间的物质。导电性可以由电阻率表示。诸如金,银和铜的导体具有低电阻并且容易导电。橡胶,玻璃和陶瓷等绝缘子具有高电阻,并且难以通过电。半导体类具有介于两者之间的属性。它们的电阻率可能会根据温度而变化。在低温下,几乎没有电流通过它们。但是,当温度升高时,电流很容易通过它们。
半导体几乎不导电。但是,当将某些元素添加到半导体中时,电流很容易通过它们。
半导体包括单个元件被称为元素半导体,包括著名的半导体材料的硅。在另一方面,半导体制程两种或多种化合物被称为化合物的向上半导体,并且用于半导体激光器,发光二极管等。
原子由原子核和绕原子核运动的电子组成。
电子无法在围绕原子核的原子空间中的任何距离处绕原子核运行,但只允许某些非常特殊的轨道,并且仅以特定的离散能级存在。这些能量称为能级。大量原子聚集形成晶体,并在固体材料中相互作用,然后能级间距变得如此紧密,以至于它们形成能带。金属,半导体和绝缘体的能带结构彼此不同。
在金属中,导带和价带非常接近,甚至可能重叠,并且费米能(Ef)位于内部。这意味着金属始终具有可以自由移动的电子,因此始终可以携带电流。这样的电子秤为自由电子。这些自由电子的流过产生了金属的电流。
在半导体和绝缘体中,价带和导带由足够宽度的禁止能隙(Eg)隔开,费米能(Ef)在价带和导带之间。为了到达导带,电子必须获得足够的能量以跳过带隙。一旦完成,就可以进行自由移动。
在室温下的半导体中,带隙较小,在半导体的导电性有限的情况下,有足够的热能使电子相当容易地跳过该间隙并在导带中进行跃迁。在低温下,没有电子拥有足够的能量来占据导带,因此电荷不可能移动。在绝对值为零时,半导体是理想的绝缘体。室温下导带中的电子密度不如金属中高,因此不能像金属一样导电。半导体的电导率不如金属,但不如绝缘体那么差。因此,这种材料称为半导体-表示半导体。
绝缘子的带隙很大,因此几乎没有电子可以跳过该间隙。因此,电流在绝缘子中不容易流动。绝缘体和半导体之间的差异是带隙能量的大小。在绝缘体中,禁带非常大,因此电子越过导带所需的能量实际上足够大。绝缘体不容易导电。这意味着绝缘子的电导率非常差。
用于IC等的半导体晶体是99.999999999%的高纯度单晶硅,但是在实际制作电路时,会添加杂质以控制电性能。根据所添加的杂质,它们成为n型和p型半导体。
将五价磷(P)或砷(As)添加到用于n型半导体的高纯度硅中。这些杂志称为施主。施主的能级位于导带附近,即能隙小。然后,处于该能级的电子容易被激发到导带并有助于导电。
另一方面,将三价硼(B)等添加到p型半导体中。这称为受体。受体的能级接近价带。由于此处没有电子,因此价带中的电子被激发。结果,在价带中形成空穴,这有助于导电性。
中国制造业应如何认识和看待大数据传统来看制造业并不是信息化非常发达的行业,这一点体现在多数制造业的流程传统而粗糙,即使有现代化的设备,整体的信息化方案也多半来自设备制造商(本身有时候被算作高科技业,例如AppliedMaterial一类的半导体设备制造商,还有台积电一类的半导体代工厂商)。但是在大数据时代,似乎这不是一个绝对的坏事,就好像中国的电信行业直接跳过美国花了上百年发展的固话业务,直接跳到移动电话业务,迅速提高了中国人民的通讯水平和通讯体验,以中国移动为代表的电信运营商还迅速跃升为全球顶级的运营商,在大数据时代,更是迅速成为大数据的领先选手。
我认为中国的制造业需要对大数据有以下几点认识
1、制造业是需要数字化的:数字化会给制造业带来更精准、更先进的工艺,更优良的产品,这个概念可以补足中国的制造业在此之前的整体水平。
2、制造业首先是大数据的源头,一旦制造业进一步数字化,生产流程中产生的数据都轻而易举地属于大数据的范畴,其数据量、产生频度、类型从IT角度来看,都极具挑战性和吸引力。一个半导体生产机台一天产生的数据量可以轻松上TB,这样几年积累的数据就在PB级了,如果对此数据进行分析研究,就是个实实在在的大数据问题。
3、从制造业本身来说,国际上以德国的“工业4.0”口号为代表的数字化制造,物联网为代表的信息化产品,将占据制造业的重要平台性话题,在这个方面没有布局的企业可能很快都要被划为“传统制造业”,从而面临工业革命历史上必然遇到的被淘汰的挑战。
4、制造业可以通过IT技术的提升,特别是大数据技术的提升而成就离子式跳跃,大数据技术代表了新的制造业产业革命,产业转型的标志性技术和关键性技术,“传统制造业”可以通过IT技术的提升而实现弯道超车,迅速实现转型。
当然这一切的挑战是大数据人才的深度和厚度,对大数据的理解和大数据技术的采用程度。
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