请问半导体行业是做什么的 第三代半导体是指什么


半导体是什么,做什么用的自然界的物质按导电能力可分为导体、绝缘体和半导体三类 。半导体材料是指室温下导电性介于导电材料和绝缘材料之间的一类功能材料 。靠电子和空穴两种载流子实现导电,室温时电阻率一般在10-5~107欧·米之间 。通常电阻率随温度升高而增大;若掺入活性杂质或用光、射线辐照,可使其电阻率有几个数量级的变化 。1906年制成了碳化硅检波器 。
1947年发明晶体管以后,半导体材料作为一个独立的材料领域得到了很大的发展,并成为电子工业和高技术领域中不可缺少的材料 。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 。
半导体材料的种类
常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体 。元素半导体是由单一元素制成的半导体材料 。主要有硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广 。化合物半导体分为二元系、三元系、多元系和有机化合物半导体 。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化镓、磷化镓、磷化铟等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等)、Ⅳ-Ⅵ族(如硫化铅、硒化铅等)、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物 。三元系和多元系化合物半导体主要为三元和多元固溶体,如镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等 。有机化合物半导体有萘、蒽、聚丙烯腈等,还处于研究阶段 。
此外,还有非晶态和液态半导体材料,这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构 。制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求,包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等 。半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺 。常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长 。
所有的半导体材料都需要对原料进行提纯,要求的纯度在6个“9”以上,最高达11个“9”以上 。提纯的方法分两大类,一类是不改变材料的化学组成进行提纯,称为物理提纯;另一类是把元素先变成化合物进行提纯,再将提纯后的化合物还原成元素,称为化学提纯 。物理提纯的方法有真空蒸发、区域精制、拉晶提纯等,使用最多的是区域精制 。化学提纯的主要方法有电解、络合、萃娶精馏等,使用最多的是精馏 。
【请问半导体行业是做什么的 第三代半导体是指什么】由于每一种方法都有一定的局限性,因此常使用几种提纯方法相结合的工艺流程以获得合格的材料 。绝大多数半导体器件是在单晶片或以单晶片为衬底的外延片上作出的 。成批量的半导体单晶都是用熔体生长法制成的 。直拉法应用最广,80%的硅单晶、大部分锗单晶和锑化铟单晶是用此法生产的,其中硅单晶的最大直径已达300毫米 。在熔体中通入磁场的直拉法称为磁控拉晶法,用此法已生产出高均匀性硅单晶 。在坩埚熔体表面加入液体覆盖剂称液封直拉法,用此法拉制砷化镓、磷化镓、磷化铟等分解压较大的单晶 。悬浮区熔法的熔体不与容器接触,用此法生长高纯硅单晶 。
水平区熔法用以生产锗单晶 。水平定向结晶法主要用于制备砷化镓单晶,而垂直定向结晶法用于制备碲化镉、砷化镓 。用各种方法生产的体单晶再经过晶体定向、滚磨、作参考面、切片、磨片、倒角、抛光、腐蚀、清洗、检测、封装等全部或部分工序以提供相应的晶片 。在单晶衬底上生长单晶薄膜称为外延 。外延的方法有气相、液相、固相、分子束外延等 。
工业生产使用的主要是化学气相外延,其次是液相外延 。金属有机化合物气相外延和分子束外延则用于制备量子阱及超晶格等微结构 。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金属等衬底上用不同类型的化学气相沉积、磁控溅射等方法制成 。
半导体和绝缘体之间的差异主要来自两者的能带(band)宽度不同 。绝缘体的能带比半导体宽,意即绝缘体价带中的载子必须获得比在半导体中更高的能量才能跳过能带,进入传导带中 。室温下的半导体导电性有如绝缘体,只有极少数的载子具有足够的能量进入传导带 。因此,对于一个在相同电场下的纯质半导体(intrinsicsemiconductor)和绝缘体会有类似的电特性,不过半导体的能带宽度小于绝缘体也意味著半导体的导电性更容易受到控制而改变 。
纯质半导体的电气特性可以藉由植入杂质的过程而永久改变,这个过程通常称为“掺杂”(doping) 。依照掺杂所使用的杂质不同,掺杂后的半导体原子周围可能会多出一个电子或一个电洞,而让半导体材料的导电特性变得与原本不同 。如果掺杂进入半导体的杂质浓度够高,半导体也可能会表现出如同金属导体般的电性 。在掺杂了不同极性杂质的半导体接面处会有一个内建电场(built-inelectricfield),内建电场和许多半导体元件的操作原理息息相关 。
除了藉由掺杂的过程永久改变电性外,半导体亦可因为施加于其上的电场改变而动态地变化 。半导体材料也因为这样的特性,很适合用来作为电路元件,例如晶体管 。晶体管属于主动式的(有源)半导体元件(activesemiconductordevices),当主动元件和被动式的(无源)半导体元件(passivesemiconductordevices)如电阻器(resistor)或是电容器(capacitor)组合起来时,可以用来设计各式各样的集成电路产品,例如微处理器 。
当电子从传导带掉回价带时,减少的能量可能会以光的形式释放出来 。这种过程是制造发光二极管(light-emittingdiode,LED)以及半导体激光(semiconductorlaser)的基础,在商业应用上都有举足轻重的地位 。而相反地,半导体也可以吸收光子,透过光电效应而激发出在价带的电子,产生电讯号 。这即是光探测器(photodetector)的来源,在光纤通讯(fiber-opticcommunications)或是太阳能电池(solarcell)的领域是最重要的元件 。
半导体有可能是单一元素组成,例如硅 。也可以是两种或是多种元素的化合物(compound),常见的化合物半导体有砷化镓(galliumarsenide,GaAs)或是磷化铝铟镓(aluminiumgalliumindiumphosphide,AlGaInP)等 。合金(alloy)也是半导体材料的来源之一,如锗硅(silicongermanium,SiGe)或是砷化镓铝(aluminiumgalliumarsenide,AlGaAs)等 。
半导体做什么
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 。
半导体行业是做什么的?
半导体行业是一种制造电子器件的行业,主要生产半导体芯片、集成电路、光电器件、传感器等电子元器件 。这些电子器件被广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车、医疗、航空航天等领域 。半导体行业是现代信息技术和电子工业的基础,也是全球经济发展的重要支柱之一 。
请问半导体行业是做什么的1、半导体行业主要是做集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域 。如二极管就是采用半导体制作的器件 。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的 。
2、今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联 。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种 。
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半导体用来干什么的?半导体是电子元件的主要原材料 。
它是由硅,砷,锗,镓等为半导体材料,它是介入导电体与绝缘体之间的一种化和物质,它是一切电子元件制作的最佳材料,它的导电性能随着温升而增强,恰恰与金属导体性能相反 。
用它制作的电子三极管,对电子频率能产生放大和缩小的功能,常用的电子三极管有PNP型和NPN型,现代它的用途非常广泛,如1C集成电路,手机芯片,电子二极管,三极管,电阻等电子元件 。
发展历史:
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前 。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低 。这是半导体现象的首次发现 。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征 。
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质 。
半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用 。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成 。
半导体行业主要做什么
半导体行业主要是做集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域 。
半导体行业隶属电子信息产业,属于硬件产业,以半导体为基础而发展起来的一个产业 。隶属电子信息产业,属于硬件产业,以半导体为基础而发展起来的一个产业,信息时代的基础 。
半导体行业是生产和销售半导体的行业,半导体是电子元件 。在欧洲和日本(主要在美国)进行设计开发,并在这些地区和亚洲进行生产,这是一种趋势 。2008年(平成 20年)世界在2,550十亿总半导体销售额美元了 。
半导体未来的发展趋势
1、该产业的社会整体价值一直在增长,目前,产业已经属于一个行业整体发展中的较高阶段之中,未来发展前景大有可观 。
2、大多数电子产品都需要用半导体,也就是说,在未来很长一段时间,半导体都将是一个永恒的话题 。
3、半导体则不然,它的壁垒并不高,属于所有高科技产品之中,准入门槛最低的一类产品 。


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