为什么半导体材料多采用硅而不是其他?

为什么半导体材料多采用硅而不是其他?,第1张

一、解析原因

这与硅本身的原子结构等物理特性有关。一般来说,常温下导电能力很强的物体称为导体,导电能力很弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。。囧。。,石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。。)

在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体

二、补充说明

1、

常温下,

单质硅有两种同素异形体,

一种为暗棕色无定形粉末,

可用镁使二氧化硅还原

而得,性质比较活泼,能够在空气中燃烧,称为无定形硅;另一种为性质稳定的结晶硅,呈

暗黑蓝色,可用炭在电炉中使二氧化硅还原而得。

常温下,固态质脆,熔点1687 K(1414℃),沸点3173 K(2900℃),摩尔体积12.06×10^-6 m……3/mol,密度为2.33g/cm^3,本征载流子浓度1.5×10^10cm^-3,电阻率为2300Ω·m。

2、

三、材料资源

1、

https://www.baidu.com/link?url=FyhLpFao9OPBHga_OXS10bjpH7vd9M3eXCsnB3UeKuLvBmSzzdVxtyvKyCZvTJavWuVh-JZnarLacUzHMoRKi_&ie=utf-8&f=8&tn=61089049_pg&wd=%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E7%A1%85%E8%83%BD%E5%BD%93%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93&inputT=4827&bs=%E7%A1%85%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93

2、http://wenku.baidu.com/link?url=Uz-sw8T6FZ0lSyitQ7GMsbz5vkOaP_6ZaPhmLf3ZE7Dmk2mSxJRtIp06arsNfF1m8YASL35mB6Gfxc1KhEIsA1XgkQEPVEqycdUgyXLTmDy

霍尔效应在半导体中特别显著原因是因为半导体的霍尔系数系数比金属大得多,半导体的载流子浓度远比金属的载流子浓度小,所以采用半导体材料作霍尔元件灵敏度较高。

一个与x轴平行放置的p型半导体,添加x正方向的电场与z正方向的磁场。则可理解为多子向x正方向移动,可判断在磁场作用下空穴向y轴负方向移动,形成由y轴负方向到y轴正方向的电场,达到平衡时霍尔电势差为由y轴负方向到正方向。

可是如果是n型半导体,多子为电子,在x正方向电场作用下向x轴负方向移动,在磁场作用下向y轴负方向移动,因此形成了由y轴正方向到负方向的霍尔电势差。

因此,霍尔效应可用于判断半导体类型。

扩展资料

霍尔效应在应用技术中特别重要。霍尔发现,如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电流(Iv),该磁场的方向垂直于所施加电压的方向,那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(UH),人们将这个电压叫做霍尔电压。

好比一条路, 本来大家是均匀的分布在路面上, 往前移动。当有磁场时, 大家可能会被推到靠路的右边行走。故路 (导体) 的两侧,就会产生电压差。这个就叫“霍尔效应”。根据霍尔效应做成的霍尔器件,就是以磁场为工作媒体,将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出,使之具备传感和开关的功能。

在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有:在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关,等等。


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