老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于什么是半导体概念和半导体领域的3个冷知识的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享什么是半导体概念以及半导体领域的3个冷知识的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
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半导体知识从零学起
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
半导体物理基本知识
半导体物理是研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科。是固体物理学的一个分支。研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。
半导体测试基础知识
半导体测试是半导体生产过程中非常重要的环节,用于检测半导体芯片的性能和可靠性,以确保芯片的品质和质量。以下是半导体测试的基础知识:
1.测试的目的:半导体测试是为了检测芯片的品质和可靠性,以确保芯片符合产品规格和性能要求,同时保证芯片的质量。
2.测试的内容:半导体测试主要从电气和功能两个方面进行,主要包括参数测试、功能测试、可靠性测试和故障分析等内容。
3.测试的方法:半导体测试采用多种不同的测试方法,主要包括逻辑测试、模拟测试、功效测试、电路测试、可靠性测试等方法。
4.测试的设备:半导体测试需要采用专业的测试设备和测试仪器,如测试床、测试探针、测试机等设备,以实现对芯片各种功能和性能的全面测试。
5.测试的标准和流程:半导体测试需要遵循一系列的测试标准和流程,包括测试计划制定、测试数据分析、测试报告生成等环节,以确保测试结果的准确性和可靠性。
总的来说,半导体测试离不开测试设备和测试方法的支持,需要在科学严谨的测试流程中,对芯片进行全面、准确、可靠的测试,以保证半导体产品的品质和质量。
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。
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