请问自学半导体器件物理基础能学懂吗(请问自学半导体器件物理基础能学懂吗知乎)

请问自学半导体器件物理基础能学懂吗?

应该说只要认真学,没有学不会的东西.不过大概自考呢,考的都是书上的知识,你把书上的东西吃透,考试就不难.应该没问题,有基础的话

PN结重要特性是什么一切半导体的基础?

半导体PN结是构成各种半导体器件的工作基础,其主要特性是(具有单向导电性)。

半导体的基本结构是?

半导体器件四种基础结构:1.金属-半导体界面;2.p-n结;3.异质结界面;4.金属-绝缘体-半导体结构。

1)元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体,其中对硅、硒的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料,容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。

目前, 只有硅、锗性能好,运用的比较广,硒在电子照明和光电领域中应用。硅在半导体工业中运用的多,这主要受到二氧化硅的影响,能够在器件制作上形成掩膜,能够提高半导体器件的稳定性,利于自动化工业生产。

(2)无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料,当然也有多种元素构成的半导体材料,主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族;II族与IV、V、VI、VII族;III族与V、VI族;IV族与IV、VI族;V族与VI族;VI族与VI族的结合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影响,不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。

这一半导体主要运用到高速器件中,InP制造的晶体管的速度比其他材料都高,主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料,主要用于LED等方面。

(3)有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物,把有机化合物和碳键垂直,叠加的方式能够形成导带,通过化学的添加,能够让其进入到能带,这样可以发生电导率,从而形成有机化合物半导体。

这一半导体和以往的半导体相比,具有成本低、溶解性好、材料轻加工容易的特点。可以通过控制分子的方式来控制导电性能,应用的范围比较广,主要用于有机薄膜、有机照明等方面。

4)非晶态半导体。它又被叫做无定形半导体或玻璃半导体,属于半导电性的一类材料。非晶半导体和其他非晶材料一样,都是短程有序、长程无序结构。它主要是通过改变原子相对位置,改变原有的周期性排列,形成非晶硅。

半导体基础知识入门?

半导体是构成电子电路的基本元件,经过不同的工艺加工之后,半导体会表现除不同的特征,在此主要介绍半导体、本征半导体、杂质半导体、PN结。

1.半导体

绝缘体和导体是我们很熟悉的东西。半导体则是导电性能上面低于导体高于绝缘体的这么一个东东。本质上物质的导电性能决定于原子结构,原子最外层电子极易与挣脱原子核的束缚成为自由电子(导体),最外层电子很难挣脱束缚(绝缘体),处在二者之间的即为半导体。

2.本征半导体

经过一定的工艺将半导体做成原子结构很规整的结构就是本征半导体了。这种排列整齐的原子结构中,每个原子核外层都围绕着的电子。原子与原子之间也是有规整的相互紧挨着。原子之间就出现了共用电子,这种的共同电子称为共价键。

如果这种共价键挣脱了束缚,变成了自由电子。那么原来的k共价键的位置就是空的了,称为空穴。自由电子是带电的,与此同时最初的原子结构是原子核和核外电子相互制衡的,现在共价键挣脱了束缚,相互制衡的状态就被打破了,所以空穴也是带电的。

如果在本征半导体两端加一个电厂,自由电子将会按照一个定向的方向移动,而在这个方向上的空穴,会被移动过来的自由电子填充,如果以自由电子当作参考点,相对的看,也可以认为空穴按照相反的方向运动。y自由电子和空穴带的电荷极性是相反的,所以,本征半导体中的电流是两个电流之和。

3.杂质半导体

在本征半导体中参入杂质就变成了杂质半导体。参入的杂质的不同,半导体就被分为N型半导体和P型半导体。

以硅材料的半导体为例。硅原子本质是四价元素,如果参入了五价元素就变成了N型半导体,参入三价元素就变成了P型半导体。N型半导体,由于参入的是五价元素,也就是一个原子核的外边有五个电子。硅原子的核外电子只有四个,相比于硅元素,多出来一个电子。那么自由电子就是多数N型半导体的多数载流子。同样的P型半导体参入的是三价元素,相比于硅元素少一个电子,y也就是多一个空穴。那么P型半导体的多数载流子就是空穴。

无论是P型半导体还是N型半导体,导电性能都相比于过去变强了。

4.PN结

如果通过特殊工艺,将一个硅片一半做成P型半导体,另一半做成N型半导体。那么P型半导体和N型半导体交界面就是PN结了。

上面有讲到什么来着,N型半导体是通过往本征半导体中参入五价元素形成的,P型半导体是通过往本征半导体中参入三价元素形成的。也就是说N型半导体多了很多自由电子(多数载流子),P型半导体多了很多空穴(多数载流子)。那么此时,一半硅片上面多出来很多自由电子,一半硅片上面多出来很多空穴。物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动(扩散运动)。N区自由电子必然会

往P区扩散,相对的P区的空穴也会往N区扩散,经过扩散作用导致空穴与自由电子相互复合,所以交界面附近多数载流子的浓度就会下降。经过长时间的

扩散运动,PN结会达到动态平衡,但是如果在PN结两端加上电压,这种平衡就会被破坏,外加电压的机型不同,PN结表现出截然不同的导电性(原因,P

N区多数载流子分别是不同的,如果电压加反了,本身就缺少的东东,还要往另一个方送,另一方恰恰最不缺的就是这个东东,动动脑筋)。所以PN结呈现单向导电性。

半导体器件基础名词解释?

半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间,利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件,可用来产生、控制、接收、变换、放大信 号和进行能量转换。

半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓,可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别,有时也称为分立器件。绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。

半导体器件(semiconductor device)通常利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构,已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极,晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波。三端器件一 般是有源器件,典型代表是各种晶体管(又称晶体三极管)。晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两 类。根据用途的不同,晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管。除了作为放大、振荡、开关用的 一般晶体管外,还有一些特殊用途的晶体管,如光晶体管、磁敏晶体管,场效应传感器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号,又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。

半导体器件研究需要什么基础?

半导体器件研究需要量子力学基础。

半导体四种基本结构?

半导体器件四种基础结构:1.金属-半导体界面;2.p-n结;3.异质结界面;4.金属-绝缘体-半导体结构。

1)元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体,其中对硅、硒的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料,容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。

目前, 只有硅、锗性能好,运用的比较广,硒在电子照明和光电领域中应用。硅在半导体工业中运用的多,这主要受到二氧化硅的影响,能够在器件制作上形成掩膜,能够提高半导体器件的稳定性,利于自动化工业生产。

(2)无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料,当然也有多种元素构成的半导体材料,主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族;II族与IV、V、VI、VII族;III族与V、VI族;IV族与IV、VI族;V族与VI族;VI族与VI族的结合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影响,不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。

这一半导体主要运用到高速器件中,InP制造的晶体管的速度比其他材料都高,主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料,主要用于LED等方面。

(3)有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物,把有机化合物和碳键垂直,叠加的方式能够形成导带,通过化学的添加,能够让其进入到能带,这样可以发生电导率,从而形成有机化合物半导体。

这一半导体和以往的半导体相比,具有成本低、溶解性好、材料轻加工容易的特点。可以通过控制分子的方式来控制导电性能,应用的范围比较广,主要用于有机薄膜、有机照明等方面。

(4)非晶态半导体。它又被叫做无定形半导体或玻璃半导体,属于半导电性的一类材料。非晶半导体和其他非晶材料一样,都是短程有序、长程无序结构。它主要是通过改变原子相对位置,改变原有的周期性排列,形成非晶硅。

半导体物理器件基础属于理科还是工科?

半导体物理器件基础属于理科。

一般是指自然科学、应用科学以及数理逻辑的统称,与文科相对立。理科学科主要有:数学、物理学、化学、生物学、地理学、计算机软件应用、技术与设计实践等

半导体有哪几种结构?

半导体器件四种基础结构:1.金属-半导体界面;2.p-n结;3.异质结界面;4.金属-绝缘体-半导体结构。

1)元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体,其中对硅、硒的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料,容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。

目前, 只有硅、锗性能好,运用的比较广,硒在电子照明和光电领域中应用。硅在半导体工业中运用的多,这主要受到二氧化硅的影响,能够在器件制作上形成掩膜,能够提高半导体器件的稳定性,利于自动化工业生产。

(2)无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料,当然也有多种元素构成的半导体材料,主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族;II族与IV、V、VI、VII族;III族与V、VI族;IV族与IV、VI族;V族与VI族;VI族与VI族的结合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影响,不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。

这一半导体主要运用到高速器件中,InP制造的晶体管的速度比其他材料都高,主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料,主要用于LED等方面。

(3)有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物,把有机化合物和碳键垂直,叠加的方式能够形成导带,通过化学的添加,能够让其进入到能带,这样可以发生电导率,从而形成有机化合物半导体。

这一半导体和以往的半导体相比,具有成本低、溶解性好、材料轻加工容易的特点。可以通过控制分子的方式来控制导电性能,应用的范围比较广,主要用于有机薄膜、有机照明等方面。

(4)非晶态半导体。它又被叫做无定形半导体或玻璃半导体,属于半导电性的一类材料。非晶半导体和其他非晶材料一样,都是短程有序、长程无序结构。它主要是通过改变原子相对位置,改变原有的周期性排列,形成非晶硅。

晶态和非晶态主要区别于原子排列是否具有长程序。非晶态半导体的性能控制难,随着技术的发明,非晶态半导体开始使用。这一制作工序简单,主要用于工程类,在光吸收方面有很好的效果,主要运用到太阳能电池和液晶显示屏中。[2]

(5)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,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。

空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。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。

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