半导体有哪些用途?

半导体有哪些用途?,第1张

半导体的用途:用半导体材料制成的部件、集成电路等是电子工业的重要基础产品,在电子技术的各个方面已大量使用。半导体材料、器件、集成电路的生产和科研已成为电子工业的重要组成部分。在新产品研制及新技术发展方面,比较重要的领域有: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。定义: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。分类: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)。按照其制造技术可以分为:集成电路器件,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,虽然不常用,但还是按照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。特点:半导体五大特性∶掺杂性,热敏性,光敏性,负电阻率温度特性,整流特性。

以锗硅合金为例。

1、性质: 高频特性良好,材料安全性佳,导热性好,而且制程成熟、整合度高,具成本较低之优势。

2、作用:不但可以直接利用半导体现有200mm 晶圆制程,达到高集成度,据以创造经济规模,还有媲美GaAs的高速特性。随着近来IDM 大厂的投入,SiGe 技术已逐步在截止频率(fT)与击穿电压(Breakdown voltage)过低等问题获得改善而日趋实用。

SiGe既拥有硅工艺的集成度、良率和成本优势,又具备第3 到第5 类半导体(如砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP))在速度方面的优点。只要增加金属和介质叠层来降低寄生电容和电感,就可以采用SiGe 半导体技术集成高质量无源部件。

扩展资料:

半导体的导电特性介绍:

导体具有良好的导电特性,常温下,其内部存在着大量的自由电子,它们在外电场的作用下做定向运动形成较大的电流。因而导体的电阻率很小,只有 金属一般为导体,如铜、铝、银等。

绝缘体几乎不导电,如橡胶、陶瓷、塑料等。在这类材料中,几乎没有自由电子,即使受外电场作用也不会形成电流,所以,绝缘体的电阻率很大,在 以上。

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,如硅、锗、硒等,它们的电阻率通常在 之间。半导体之所以得到广泛应用,是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。

如纯净的半导体单晶硅在室温下电阻率约为 ,若按百万分之一的比例掺入少量杂质(如磷)后,其电阻率急剧下降为 ,几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根本原因在于半导体原子结构的特殊性。

参考资料来源:百度百科-半导体

百度百科-锗硅合金

锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。

半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。

半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等。

把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。


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