半导体行业会用到化学知识吗?一般需要哪些化学专业的学科?具体一点,细一点,谢谢

半导体行业会用到化学知识吗?一般需要哪些化学专业的学科?具体一点,细一点,谢谢,第1张

半导体行业会用到很多化学知识。首先,半导体行业会用到大量的电子化学品。数量众多,对纯度和杂质含量要求很高,是化学品中非常高端的存在。其次,半导体中的集成电路的生产,用到光固化油墨,也就是常说的光刻胶,是各种光敏的化学材料,在光刻机的紫外光作用下,可以固化,刻出复杂的集成电路。其清洗,腐蚀,均离不开化学。第三,形成的半导体要进行封装,也离不开高端的化学材料。因此可以这么说,半导体行业和化学是密不可分的,随着集成电路的发展,集成电路的PN结出现了量子效应,甚至离不开量子化学。

1. 导体:容易导电的物体。如:铁、铜等

2. 绝缘体:几乎不导电的物体。如:橡胶等

3. 半导体:半导体是导电性能介于导体和半导体之间的物体。在一定条件下可导电。 半导体的电阻率为10-3~109 Ω·cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。

半导体特点:

1) 在外界能源的作用下,导电性能显著变化。光敏元件、热敏元件属于此类。

2) 在纯净半导体内掺入杂质,导电性能显著增加。二极管、三极管属于此类。

2.1.2 本征半导体

1.本征半导体——化学成分纯净的半导体。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”。它在物理结构上呈单晶体形态。电子技术中用的最多的是硅和锗。

硅和锗都是4价元素,它们的外层电子都是4个。其简化原子结构模型如下图:

外层电子受原子核的束缚力最小,成为价电子。物质的性质是由价电子决定的 。

外层电子受原子核的束缚力最小,成为价电子。物质的性质是由价电子决定的 。

2.本征半导体的共价键结构

本征晶体中各原子之间靠得很近,使原分属于各原子的四个价电子同时受到相邻原子的吸引,分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有,并为它们所束缚,在空间形成排列有序的晶体。如下图所示:

硅晶体的空间排列与共价键结构平面示意图

3.共价键

共价键上的两个电子是由相邻原子各用一个电子组成的,这两个电子被成为束缚电子。束缚电子同时受两个原子的约束,如果没有足够的能量,不易脱离轨道。因此,在绝对温度T=0°K(-273°C)时,由于共价键中的电子被束缚着,本征半导体中没有自由电子,不导电。只有在激发下,本征半导体才能导电


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