半导体指的是什么意思

半导体指的是什么意思,第1张

顾名思义:导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,叫做半导体(semiconductor).

物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。

半导体的分类,按照其制造技术可以分为:分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,最近虽然不常用,单还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

[编辑本段]半导体定义

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10E-5~10E7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(东北方言):意指半导体收音机,因收音机中的晶体管由半导体材料制成而得名。

本征半导体

不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。导带中的电子和价带中的空穴合称电子 - 空穴对,均能自由移动,即载流子,它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子 - 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子 - 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率较大,实际应用不多。

[编辑本段]半导体特点

半导体三大特性∶搀杂性、热敏性和光敏性。

★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。

★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化。

晶格:晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格。

共价键结构:相邻的两个原子的一对最外层电子(即价电子)不但各自围绕自身所属的原子核运动,而且出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用电子,构成共价键。

自由电子的形成:在常温下,少数的价电子由于热运动获得足够的能量,挣脱共价键的束缚变成为自由电子。

空穴:价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。

电子电流:在外加电场的作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流。

空穴电流:价电子按一定的方向依次填补空穴(即空穴也产生定向移动),形成空穴电流。

本征半导体的电流:电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同,它们运动方向相反。

载流子:运载电荷的粒子称为载流子。

导体电的特点:导体导电只有一种载流子,即自由电子导电。

本征半导体电的特点:本征半导体有两种载流子,即自由电子和空穴均参与导电。

本征激发:半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。

复合:自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合。

动态平衡:在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡。

载流子的浓度与温度的关系:温度一定,本征半导体中载流子的浓度是一定的,并且自由电子与空穴的浓度相等。当温度升高时,热运动加剧,挣脱共价键束缚的自由电子增多,空穴也随之增多(即载流子的浓度升高),导电性能增强;当温度降低,则载流子的浓度降低,导电性能变差。

结论:本征半导体的导电性能与温度有关。半导体材料性能对温度的敏感性,可制作热敏和光敏器件,又造成半导体器件温度稳定性差的原因。

杂质半导体:通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,可得到杂质半导体。

N型半导体:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。

多数载流子:N型半导体中,自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,简称多子。

少数载流子:N型半导体中,空穴为少数载流子,简称少子。

施子原子:杂质原子可以提供电子,称施子原子。

N型半导体的导电特性:它是靠自由电子导电,掺入的杂质越多,多子(自由电子)的浓度就越高,导电性能也就越强。

P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,形成P型半导体。

多子:P型半导体中,多子为电子。

少子:P型半导体中,少子为空穴。

受主原子:杂质原子中的空位吸收电子,称受主原子。

P型半导体的导电特性:掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能也就越强。

结论:

多子的浓度决定于杂质浓度。

少子的浓度决定于温度。

PN结的形成:将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结。

PN结的特点:具有单向导电性。

扩散运动:物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动,这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。

空间电荷区:扩散到P区的自由电子与空穴复合,而扩散到N区的空穴与自由电子复合,所以在交界面附近多子的浓度下降,P区出现负离子区,N区出现正离子区,它们是不能移动,称为空间电荷区。

电场形成:空间电荷区形成内电场。

空间电荷加宽,内电场增强,其方向由N区指向P区,阻止扩散运动的进行。

漂移运动:在电场力作用下,载流子的运动称漂移运动。

PN结的形成过程:如图所示,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在无外电场和其它激发作用下,参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目,从而达到动态平衡,形成PN结。

目前,中国半导体龙头股票主要有几下几个:扬杰科技、北方华创、通富微电、晶方科技、捷捷微电、兆易创新、金宇车城、国星光电以及紫光国徽等等,这几家企业都是目前中国半导体行业的龙头股票。 从近五年的总资产收益率走势来看,他们的收益率还是相当可观的。

首先来说一下扬杰科技,扬杰科技致力于生产半导体硅片、器件以及芯片。从产品设计到研发,再到投入生产,销售,全部的一条龙服务,而且都做得相当出色。扬杰科技主要的业务范围就是功率二极管,分立器件芯片以及整流桥半导体分立器件。北方华创的业务范围就和扬杰科技有很大的不同,他们的主营业务放在高端的点子工艺设备上,是国内顶级的供应商,主要的经营项目是电子元器件以及电子工艺装备的生产研发和营销。

而通富微电主要是做集成电路封装测试的,在集成电路封装测试领域,也是相当有名气的一家公司,值得一提的是,通富微电的规模也产品种类,在相同行业中,也是数一数二的存在。从这几点上来看,通富微电的发展前景还是相当可观的,近五年的总资产收益率也是相当优越的。而晶方科技的主要经营项目和通富微电是相同的,主营业务都是集成电路的封装测试。

捷捷微电则是在电力半导体领域散发着自己耀眼的光芒,而紫光国徽就的营业范围相对就比较大一些,致力于智能安全芯片以及特种集成电路以及存储器芯片的研发和制造。这几家企业都属于半导体行业中,比较出色的几个企业,年总资产收益相对来书也比较平稳,几乎都在7%以上,最高的时候,可以达到10%左右。如果大家想了解更多,或者投资,可以查阅资料,不论什么公司,投资都是有一定的风险的,所以一定要谨慎。

世界上十大半导体公司分别为:

1、美国英特尔(Intel)公司,以生产CPU芯片闻名于世。

2、韩国的三星(Samsung)电子公司成立于1969年,初期主要生产家用电子产品,如电视机和录像机等。

3、美国的德州仪器(TI)公司是一家全球性的半导体公司,是世界领先的数字信号处理和模拟技术的设计商、供应商,是推动电子数字化进程的引擎。

4、日本的东芝(Toshiba)在国际市场上盛名远扬,家喻户晓。

5、中国台湾的台积电(TSMC)成立于1987年,是全球最大的专业集成电路制造服务公司。身为专业集成电路制造服务业的创始者与领导者,TSMC在提供先进晶圆制程技术与最佳的制造效率上已建立声誉。

6、意大利和法国的意法半导体会(ST)是全球性的独立半导体制造商。公司设计、生产、销售一系列半导体IC和分立器件,用于远程通讯系统、计算机系统、消费电子产品、汽车和工业自动化控制系统。

7、日本的瑞萨科技(Renesas)在2003 年4 月1 日正式成立,以领先的科技实现人类的梦想。

8、韩国的海力士(Hynix)1983年开始运作,目前已经发展成为世界级电子公司,拥有员工约22,000人,1999年总资产达20万亿。

9、日本的索尼(Sony)半导体分部是索尼电子公司1995年3月在美国加州圣约瑟市建立的一个分部,该分部使索尼公司能够对变幻莫测、竞争激烈的美国半导体市场迅速做出反应,为索尼电子公司发展高附加值的通讯、音频/视频、计算机应用产品提供后备支持。

10、美国的高通(Qualcomm)公司开发、销售一系列高性能FPGA半导体产品和软件开发工具。

扩展资料

半导体

半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。

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,如计算机、移动电话或是数字录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硅、锗、砷化镓等,而硅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

参考资料:百度百科-半导体


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