半导体设备有哪些

半导体器件是由半导体元件制成的电子器件。半导体设备包括激光打标机、激光喷墨打印机、包装机、净水器等。

半导体是指室温下电导率介于导体和绝缘体之间的材料。它广泛应用于半导体收音机、电视机和温度测量。例如，二极管是由半导体制成的器件。半导体是指其导电性可以控制的材料，范围从绝缘体到导体。

半导体材料的分类根据化学成分和内部结构，半导体材料大致可以分为以下几类:

1.化合物半导体是由两种或两种以上元素结合而成的半导体材料。

2.非晶半导体材料用作半导体的玻璃是非晶的非晶半导体材料，可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。

3.元素半导体包括锗、硅、硒、硼、碲、锑等。

4.有机导电材料已知的有机半导体材料有几十种，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物，目前还没有应用。

一、分立器件

1、 二极管

A、一般整流用

B、高速整流用：

①FRD（Aast Recovery Diode:高速恢复二极管）

②HED（Figh Efficiency Diode:高速高效整流二极管）

③SBD（Schottky Barrier Diode:肖特基势垒二极管）

C、定压二极管（齐纳二极管）

D、高频二极管

①变容二极管

②PIN二极管

③穿透二极管

④崩溃二极管/甘恩二极管/骤断变容二极管

2、 晶体管

①双极晶体管

②FET（Fidld Effect Transistor:场效应管）

Ⅰ、接合型FET

Ⅱ、MOSFET

③IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)

3、 晶闸管

①SCR(Sillicon Controllde Rectifier:硅控整流器)/三端双向可控硅

②GTO（Gate Turn off Thyristor:栅极光闭晶闸管）

③LTT（Light Triggered Thyristor:光触发晶闸管）

二、光电半导体

1、LED（Light Emitting Diode:发光二极管）

2、激光半导体

3、受光器件

①光电二极管（Photo Diode）/太阳能电池（Sola Cell）

②光电晶体管（Photo Transistor）

③CCD图像传感器（Charge Coupled Device:电荷耦合器）

④CMOS图像传感器（complementary Metal Oxide Semiconductor:互补型金属氧化膜半导体）

4、光耦(photo Relay)

①光继电器（photo Relay)

②光断路器（photo Interrupter）

5、光通讯用器件

三、逻辑IC

1、通用逻辑IC

2、微处理器（Micro Processor）

①CISC(Complex Instruction Set Computer:复杂命令集计算机)

②RISC(Reduced instruction SET Computer:缩小命令集计算机)

3、DSP(Digital Signal processor:数字信号处理器件)

4、AASIC（Application Specific integrated Circuit:特殊用途IC）

①栅陈列（Gate-Array Device）

②SC(Standard Cell:标准器件)

③FPLD(Field programmable Logic Device:现场可编程化逻辑装置)

5、MPR（Microcomputer peripheral:微型计算机外围LSI）

6、系统LSI（System LSI）

四、模拟IC（以及模拟数字混成IC）

1、电源用IC

2、运算放大器（OP具Amp）

3、AD、DA转换器（AD DA Converter）

4、显示器用驱动器IC(Display Driver IC)

五、存储器

1、DRAM(Dynamic Random Access Memory:动态随机存取存储器)

2、SRAM(Static Random Access Memory:静态随机存取储器)

3、快闪式存储器(Flash Memory)

4、掩模ROM(mask Memory)

5、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory:强介电质存储器)

6、MRAM(Magnetic Random Access Memory:磁性体存储器)

表面分析技术是一种统称，指的是利用电子、光子、离子等与材料表面进行相互作用，分辨范围从微米级到纳米级，测量从表面散射或发射出来的各种离子、电子和光子的质谱、能谱、光谱等，对材料表面的化学组成、结构和性质进行分析的各种技术。

对材料研究来说，扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)和X射线能谱仪(Energy-dispersive X-ray Spectrometer, EDS)是比较常用的设备。

扫描电子显微镜(SEM)主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。SEM可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成和晶体结构等等。

X射线能谱仪主要由半导体探测器、前置放大器和主放大器、脉冲处理器、计算机等部分构成。其工作原理是利用不同元素所激发的特征X射线的能量的不同来对元素进行定性和定量分析。如图1所示，EDS的工作流程大概可以表述为：样品表面被激发出的特征X射线送入到半导体检测器中，经过处理输出幅度与X射线能量成正比的电脉冲信号；该信号再经过前置放大器的整形放大、主放大器的放大整形输出对应电压信号；该信号被送入到脉冲处理器，进行信号降噪、将脉冲信号转换为计数并在对应通道内累加计数、消除脉冲堆积等处理；最后，将信号输入到计算机并通过专业软件对其进行处理，在显示器上形成能谱图，并可以根据能谱图进行各种各样的处理，进而达到定性分析的目的。

扫描电子显微镜结合X射线能谱仪的使用方法也能对材料的成分进行分析，这种分析方法可以简称为SEM-EDS分析技术。

SEM-EDS在材料科学的研究中应用很广，它可以对材料同时进行微区形貌观察和成分分析。SEM-EDS一般只能提供空间分辨率为微米或亚微米的成分分布信息，但是通过调整SEM的加速电压和减薄样品等方法，成分分布的空间分辨率也可达到几十纳米的量级。

随着航空航天技术的发展以及精密机械学科的进步，航空维修也越来越趋向于精细化修理，对产品的故障分析也越来越深入，对机件关键材料的失效原因分析，吸引着广大航空维修工作者研究，扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）是当前材料分析领域较为常见的两种分析设备，基本上是组合使用的，功能非常强大，既能观察样品表面形貌又能对微分区进行成分分析。

在实际的飞机维修过程中，SEM-EDS分析技术可应用于金属腐蚀、漆层脱落、粘合剂催化、电路板虚焊、复合材料损伤、油液成分分析等多方面的研究，作为一种非破坏性的表面分析手段，将在飞机维修失效模式分析的研究中发挥出更大的作用。

传统的清洁度检测方法通过光学显微镜对萃取在标准微孔滤膜上的杂质颗粒进行形貌观察、统计，无法对颗粒属性进行分析，因而只能简单定义产品的清洁度等级，无法有效确定影响清洁度的真实原因，基于清洁度对于产品质量的重要性以及当前通用检测方法的不足，有研究者通过SEM和EDS的结合使用，可以实现对杂质颗粒的形貌观察、分级统计以及颗粒属性的分析和溯源，提升清洁度检测分析水平。

SEM-EDS在法庭科学物证鉴定领域内的应用有两个主要目的，一是对微量物证进行种类认定，如确定嫌疑人手上检材是否为射击残留物或确定嫌疑人衣物上所附着的微量玻璃颗粒是否为车窗玻璃碎屑或其他某一玻璃碎屑；

二是同一认定，确定检材与样本是否来自同一客体。大量的物证鉴定实践证明，用SEM-EDS可准确地鉴定分离物的同一性，其有效性已获 Forensic TestingProgram（Collaborative Testing Services，USA）等国际权威鉴定机构的认可，可以预见扫描电镜-能谱仪在法庭科学物证鉴定领域的应用前景将非常广阔。

目前，99%以上的含石棉材料中包含温石棉、青石棉、铁石棉，而阳起石、透闪石、直闪石储量少于石棉总储量的 1%，虽未直接开采用于商业产品，但会少量的夹杂在其他矿物中出现在石棉制品中。通过对以上六种石棉使用SEM-EDS进行分析，可发现它们较低倍观察下的纤维形貌有一定的差异，然而制品中石棉纤维状态有可能在加工的过程中发生变化，因此形貌分析仅仅能判断样品中含有纤维状物质，更多是作为石棉检测的一种辅助手段。

在此基础上，实验通过对比石棉标准品元素分析结果与对应理论组成，证实该方法能有效区分几种主要的石棉。因此可以使用SEM-EDS 联用的方法，在确定样品中含有纤维物质后，再进一步分析纤维的元素组成，此法既弥补使用X-射线衍射法无法分析非晶样品的不足，而SEM的高分辨率也提高了石棉定性的精度，是一种鉴定建筑材料和保温材料中石棉的准确、快速的方法。

不积珪步，无以至千里；不积细流，无以成江海。做好每一份工作，都需要坚持不懈的学习。

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