作业帮半导体相关概念请问像集成电路IC,SOI这些概念是不是都属于半导体的概念范畴?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/30 11:03:12
半导体相关概念
请问像集成电路IC,SOI这些概念是不是都属于半导体的概念范畴?
请问像集成电路IC,SOI这些概念是不是都属于半导体的概念范畴?
电路IC就是半导体元件产品的统称.包括：1.集成电路板(integratedcircuit,缩写：IC)； 2.二、三极管；3.特殊电子元件.
再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电阻,电容,电路版/PCB版,等许多相关产品.
顾名思义：导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,叫做半导体（semiconductor）．
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等.我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体.而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体.可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体.与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可.
半导体的分类,按照其制造技术可以分为：集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类.此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,最近虽然不常用,单还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法.此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法.
[编辑本段]半导体定义
电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质.
半导体室温时电阻率约在10E-5～10E7欧·米之间,温度升高时电阻率指数则减小.
半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类.
锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）.除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等.
半导体（东北方言）：意指半导体收音机,因收音机中的晶体管由半导体材料制成而得名.
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(见能带理论),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.导带中的电子和价带中的空穴合称电子 - 空穴对,均能自由移动,即载流子,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.
[编辑本段]半导体特点
半导体五大特性∶电阻率特性,导电特性,光电特性,负的电阻率温度特性,整流特性.
★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性.
★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化.
晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格.
共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动,而且出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用电子,构成共价键.
自由电子的形成：在常温下,少数的价电子由于热运动获得足够的能量,挣脱共价键的束缚变成为自由电子.
空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴.
电子电流：在外加电场的作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流.
空穴电流：价电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动）,形成空穴电流.
本征半导体的电流：电子电流+空穴电流.自由电子和空穴所带电荷极性不同,它们运动方向相反.
载流子：运载电荷的粒子称为载流子.
导体电的特点：导体导电只有一种载流子,即自由电子导电.
本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子,即自由电子和空穴均参与导电.
本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发.
复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合.
动态平衡：在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡.
载流子的浓度与温度的关系：温度一定,本征半导体中载流子的浓度是一定的,并且自由电子与空穴的浓度相等.当温度升高时,热运动加剧,挣脱共价键束缚的自由电子增多,空穴也随之增多（即载流子的浓度升高）,导电性能增强；当温度降低,则载流子的浓度降低,导电性能变差.
结论：本征半导体的导电性能与温度有关.半导体材料性能对温度的敏感性,可制作热敏和光敏器件,又造成半导体器件温度稳定性差的原因.
杂质半导体：通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,可得到杂质半导体.
N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷）,使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体.
多数载流子：N型半导体中,自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,简称多子.
少数载流子：N型半导体中,空穴为少数载流子,简称少子.
施子原子：杂质原子可以提供电子,称施子原子.
N型半导体的导电特性：它是靠自由电子导电,掺入的杂质越多,多子（自由电子）的浓度就越高,导电性能也就越强.
P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼）,使之取代晶格中硅原子的位置,形成P型半导体.
多子：P型半导体中,多子为电子.
少子：P型半导体中,少子为空穴.
受主原子：杂质原子中的空位吸收电子,称受主原子.
P型半导体的导电特性：掺入的杂质越多,多子（空穴）的浓度就越高,导电性能也就越强.
结论：
多子的浓度决定于杂质浓度.
少子的浓度决定于温度.
PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结.
PN结的特点：具有单向导电性.
扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动,这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动.
空间电荷区：扩散到P区的自由电子与空穴复合,而扩散到N区的空穴与自由电子复合,所以在交界面附近多子的浓度下降,P区出现负离子区,N区出现正离子区,它们是不能移动,称为空间电荷区.
电场形成：空间电荷区形成内电场.
空间电荷加宽,内电场增强,其方向由N区指向P区,阻止扩散运动的进行.
漂移运动：在电场力作用下,载流子的运动称漂移运动.
PN结的形成过程：如图所示,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在无外电场和其它激发作用下,参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目,从而达到动态平衡,形成PN结.
再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电阻,电容,电路版/PCB版,等许多相关产品.
顾名思义：导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料,叫做半导体（semiconductor）．
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等.我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体.而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体.可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体.与导体和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可.
半导体的分类,按照其制造技术可以分为：集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类.此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,最近虽然不常用,单还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法.此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法.
[编辑本段]半导体定义
电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质.
半导体室温时电阻率约在10E-5～10E7欧·米之间,温度升高时电阻率指数则减小.
半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类.
锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）.除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等.
半导体（东北方言）：意指半导体收音机,因收音机中的晶体管由半导体材料制成而得名.
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(见能带理论),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.导带中的电子和价带中的空穴合称电子 - 空穴对,均能自由移动,即载流子,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.
[编辑本段]半导体特点
半导体五大特性∶电阻率特性,导电特性,光电特性,负的电阻率温度特性,整流特性.
★在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性.
★在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化.
晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格.
共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动,而且出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用电子,构成共价键.
自由电子的形成：在常温下,少数的价电子由于热运动获得足够的能量,挣脱共价键的束缚变成为自由电子.
空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴.
电子电流：在外加电场的作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流.
空穴电流：价电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动）,形成空穴电流.
本征半导体的电流：电子电流+空穴电流.自由电子和空穴所带电荷极性不同,它们运动方向相反.
载流子：运载电荷的粒子称为载流子.
导体电的特点：导体导电只有一种载流子,即自由电子导电.
本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子,即自由电子和空穴均参与导电.
本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发.
复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合.
动态平衡：在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡.
载流子的浓度与温度的关系：温度一定,本征半导体中载流子的浓度是一定的,并且自由电子与空穴的浓度相等.当温度升高时,热运动加剧,挣脱共价键束缚的自由电子增多,空穴也随之增多（即载流子的浓度升高）,导电性能增强；当温度降低,则载流子的浓度降低,导电性能变差.
结论：本征半导体的导电性能与温度有关.半导体材料性能对温度的敏感性,可制作热敏和光敏器件,又造成半导体器件温度稳定性差的原因.
杂质半导体：通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,可得到杂质半导体.
N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷）,使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体.
多数载流子：N型半导体中,自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,简称多子.
少数载流子：N型半导体中,空穴为少数载流子,简称少子.
施子原子：杂质原子可以提供电子,称施子原子.
N型半导体的导电特性：它是靠自由电子导电,掺入的杂质越多,多子（自由电子）的浓度就越高,导电性能也就越强.
P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼）,使之取代晶格中硅原子的位置,形成P型半导体.
多子：P型半导体中,多子为电子.
少子：P型半导体中,少子为空穴.
受主原子：杂质原子中的空位吸收电子,称受主原子.
P型半导体的导电特性：掺入的杂质越多,多子（空穴）的浓度就越高,导电性能也就越强.
结论：
多子的浓度决定于杂质浓度.
少子的浓度决定于温度.
PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结.
PN结的特点：具有单向导电性.
扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动,这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动.
空间电荷区：扩散到P区的自由电子与空穴复合,而扩散到N区的空穴与自由电子复合,所以在交界面附近多子的浓度下降,P区出现负离子区,N区出现正离子区,它们是不能移动,称为空间电荷区.
电场形成：空间电荷区形成内电场.
空间电荷加宽,内电场增强,其方向由N区指向P区,阻止扩散运动的进行.
漂移运动：在电场力作用下,载流子的运动称漂移运动.
PN结的形成过程：如图所示,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在无外电场和其它激发作用下,参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目,从而达到动态平衡,形成PN结.