半导体芯片是一种什么新型材料,它有哪些作用

半导体芯片是一种什么新型材料,它有哪些作用,第1张

半导体的材料:常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体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。

半导体的作用:

(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。

半导体的特点:

(1)电阻率的变化受杂质含量的影响极大。例如,硅中只含有亿分之一的硼,电阻率就会下降到原来的千分之一。如果所含杂质的类型不同,导电类型也不同。由此可见,半导体的导电性与所含的微量杂质有着非常密切的关系。 (2)电阻率受外界条件(如热、光等)的影响很大。温度升高或受光照射时均可使电阻率迅速下降。一些特殊的半导体在电场或磁场的作用下,电阻率也会发生改变。

定义:玻璃半导体是指由无机氧化物(如二氧化硅和氧化硼)和过渡金属离子(如铁、铜、钼、钒和铬等)组成的氧化玻璃半导体和非氧化物(如硫、硒、磷、碲、硅和锗等元素中的某几种元素组成)玻璃半导体。

分类:大致可分为三类:

(1)以IV族元素为主要成分的非晶半导体,如非晶硅,锗等;

(2)以VI族元素为主要成分的半导体,如碲-锗共熔体,硫砷,硒砷等;

(3)氧化物玻璃半导体[1],如V2O5-P2O5,V2O5-P2O5-BaO等。

应用场合:玻璃半导体具有多种特性。如某些玻璃半导体的电阻率在光、电、热等作用下可改变4~5个数量级;某些玻璃半导体的透过率,折射率,反射率等在光,热作用下变化很大;某些玻璃半导体的化学性质(溶解度、抗蚀性)在光、热作用下显著改变。这些特性的变化都是由于材料在光、电、热作用下,其组成、结构或电子状态发生了变化。利用上述特性可制作存贮器件、光记录材料、光电导材料,如电视摄像管的靶面材料、静电复印材料和太阳能电池材料等,用途十分广泛。


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