半導體的特性
半導體主要具有三大特性:
1.熱敏特性
半導體的電阻率隨溫度變化會發生明顯地改變。例如純鍺,濕度每升高10度,它的電阻率就要減小到原來的1/2。溫度的細微變化,能從半導體電阻率的明顯變化上反映出來。利用半導體的熱敏特性,可以制作感溫元件——熱敏電阻,用於溫度測量和控制系統中。
值得註意的是,各種半導體器件都因存在著熱敏特性,在環境溫度變化時影響其工作的穩定性。
2.光敏特性
半導體的電阻率對光的變化十分敏感。有光照時、電阻率很小;無光照時,電阻率很大。例如,常用的硫化鎘光敏電阻,在沒有光照時,電阻高達幾十兆歐姆,受到光照時。電阻壹下子降到幾十千歐姆,電阻值改變了上千倍。利用半導體的光敏特性,制作出多種類型的光電器件,如光電二極管、光電三極管及矽光電池等。廣泛應用在自動控制和無線電技術中。
3.摻雜特性
在純凈的半導體中,摻人極微量的雜質元素,就會使它的電阻率發生極大的變化。例如。在純矽中摻人。百萬分之—的硼元素,其電阻率就會從214000Ω·cm壹下於減小到0.4Ω·cm,也就是矽的導電能為提高了50多萬倍。人們正是通過摻入某些特定的雜質元素,人為地精確地控制半導體的導電能力,制造成不同類型的半導體器件。可以毫不誇張地說,幾乎所有的半導體器件,都是用摻有特定雜質的半導體材料制成的。
擴展資料
1、半導體的組成部分
半導體的主要由矽(Si)或鍺(Ge)等材料制成,半導體的導電性能是由其原子結構決定的。
2、半導體分類
(1)半導體材料很多,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。
鍺和矽是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
(2)按照其制造技術可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類,壹般來說這些還會被分成小類。
此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,雖然不常用,但還是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其規模進行分類的方法。此外,還有按照其所處理的信號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
3、半導體的作用與價值
目前廣泛應用的半導體材料有鍺、矽、硒、砷化鎵、磷化鎵、銻化銦等。其中以鍺、矽材料的生產技術較成熟,用的也較多。
用半導體材料制成的部件、集成電路等是電子工業的重要基礎產品,在電子技術的各個方面已大量使用。半導體材料、器件、集成電路的生產和科研已成為電子工業的重要組成部分。在新產品研制及新技術發展方面,比較重要的領域有:
(1)集成電路 它是半導體技術發展中最活躍的壹個領域,已發展到大規模集成的階段。在幾平方毫米的矽片上能制作幾萬只晶體管,可在壹片矽片上制成壹臺微信息處理器,或完成其它較復雜的電路功能。集成電路的發展方向是實現更高的集成度和微功耗,並使信息處理速度達到微微秒級。
(2)微波器件 半導體微波器件包括接收、控制和發射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在厘米波段,發射器件的功率已達到數瓦,人們正在通過研制新器件、發展新技術來獲得更大的輸出功率。
(3)光電子器件 半導體發光、攝象器件和激光器件的發展使光電子器件成為壹個重要的領域。它們的應用範圍主要是:光通信、數碼顯示、圖象接收、光集成等。