特性和参数 半导体材料的导电性对某些微量杂质极敏感。纯度很高的半导体材料称为本征半导体,常温下其电阻率很高,是电的不良导体。在高纯半导体材料中掺入适当杂质后,由于杂质原子提供导电载流子,使材料的电阻率大为降低。这种掺杂半导体常称为杂质半导体。杂质半导体靠导带电子导电的称N型半导体,靠价带空穴导电的称P型半导体。不同类型半导体间接触(构成PN结)或半导体与金属接触时,因电子(或空穴)浓度差而产生扩散,在接触处形成位垒,因而这类接触具有单向导电性。利用PN结的单向导电性,可以制成具有不同功能的半导体器件,如二极管、三极管、晶闸管等。此外,半导体材料的导电性对外界条件(如热、光、电、磁等因素)的变化非常敏感,据此可以制造各种敏感元件,用于信息转换。
半导体材料的特性参数有禁带宽度、电阻率、载流子迁移率、非平衡载流子寿命和位错密度。禁带宽度由半导体的电子态、原子组态决定,反映组成这种材料的原子中价电子从束缚状态激发到自由状态所需的能量。电阻率、载流子迁移率反映材料的导电能力。非平衡载流子寿命反映半导体材料在外界作用(如光或电场)下内部载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性。位错是晶体中最常见的一类缺陷。位错密度用来衡量半导体单晶材料晶格完整性的程度,对于非晶态半导体材料,则没有这一参数。半导体材料的特性参数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料之间的差别 ,更重要的是能反映各种半导体材料之间甚至同一种材料在不同情况下,其特性的量值差别。
被世人熟悉的半导体目前在电子照明,移动通信,航空航天等领域都有着非常广泛巨大的应用。
科学家把自然界中的物质,划分为三个部分。一部分是导电性能比较好的导体,另一部分是不能导电的绝缘体。介于导体和绝缘体之间的,就是半导体。半导体会随着温度和光线的变化而呈现出不同的功能,目前已经被广泛应用在各行各业当中。
比如目前很多汽车上的防撞雷达就是通过半导体的毫米波段来进行工作。现在社会发展,汽车的需求量越来越大,几乎是家家户户都必备的出行工具,人们为了自身安全考虑,基本都会配备防撞雷达,因此这是一个十分巨大的半导体市场。
还有手机和笔记本电脑方面的飞速发展,都需要用半导体来储存数据,进行无线连接。现在的人都离不开手机,随处可见低头族,刷微博、看抖音、日常追剧,这些都离不开半导体发挥的巨大作用,这部分市场应用也很可观。
半导体的应用中,最广泛的就是二极管,也就是人们常说的LED。它的优点是体积小,耗电少,寿命长,而且非常环保。生活中的方方面面都离不开它,手机背光,家里的台灯,路上的路灯,商家的招牌,城市的灯光秀,追星女孩的灯牌......可以说二极管在生活中无处不在。
目前正在引起新一代的能源技术发展,新型半导体的成本会更加低廉,性能会更加卓越。让人期待的是即将到来的5g时代,数据传输会越来越快捷,资讯的发展速度也会随着增加。这些更是需要大量的半导体作为数据处理的支撑,可以预见的是,半导体市场非常有潜力。
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