半导体的特性

半导体的特性,第1张

1、热敏特性

半导体电阻率随温度变化会发生明显地改变。例如纯锗,湿度每升高10度,它的电阻率就要减小到原来的1/2。温度的细微变化,能从半导体电阻率的明显变化上反映出来。利用半导体的热敏特性,可以制作感温元件——热敏电阻,用于温度测量和控制系统中。值得注意的是,各种半导体器件都因存在着热敏特性,在环境温度变化时影响其工作的稳定性。

2、光敏特性

半导体的电阻率对光的变化十分敏感。有光照时、电阻率很小;无光照时,电阻率很大。例如,常用的硫化镉光敏电阻,在没有光照时,电阻高达几十兆欧姆,受到光照时.电阻一下子降到几十千欧姆,电阻值改变了上千倍。利用半导体的光敏特性,制作出多种类型的光电器件,如光电二极管、光电三极管及硅光电池等.广泛应用在自动控制和无线电技术中。

3、掺杂特性

在纯净的半导体中,掺人极微量的杂质元素,就会使它的电阻率发生极大的变化。例如.在纯硅中掺人。百万分之—的硼元素,其电阻率就会从214000Ω·cm一下于减小到0.4Ω·cm.也就是硅的导电能为提高了50多万倍。人们正是通过掺入某些特定的杂质元素,人为地精确地控制半导体的导电能力,制造成不同类型的半导体器件。可以毫不夸张地说,几乎所有的半导体器件,都是用掺有特定杂质的半导体材料制成的。

扩展资料:

半导体的用途

1、集成电路

它是半导体技术发展中最活跃的一个领域,已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管,可在一片硅片上制成一台微信息处理器,或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗,并使信息处理速度达到微微秒级。

2、微波器件

半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已广泛使用。在厘米波段,发射器件的功率已达到数瓦,人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。

3、光电子器件

半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是:光通信、数码显示、图象接收、光集成等。

参考资料:百度百科-半导体

原理:

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。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。

扩展资料:

半导体的应用

一、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。

二、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。

三、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。

四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

参考资料来源:百度百科-半导体

晶体生长系统中有两相并存,一相是晶体;另一相是蒸气,或是熔体、溶液,后者被称为环境相或流体相。因此,晶体生长就是环境相转变为晶体相的相变过程。相变过程中释放或吸收的热,统一地称为相变潜热(闵乃本,1982)。晶体相与环境相处于平衡状态时,其相界面是静止的,但是从原子尺度来看,每一时刻都有大量原子离开界面进入环境相,同时又有大量的原子从环境相进入界面上的晶格中的结晶位置上,只不过两者速率相同。为了了解晶液界面特性,就要区分在界面上的原子哪些是属于晶体的,哪些是属于流体的。如果界面原子的位置对于时间的平均值是固定的,该原子就属于晶体的;若原子位置对时间的平均值是变化的,则原子就属于流体的。在界面的N个位置上的原子如有NA个属于晶体,那么就说晶体的生长位置比例为x=NA/N,属于流体的位置比例为1-x。如果x≈ 50%或1-x ≈ 50%,差不多50%的生长位置是属于晶体的,这样的界面为粗糙界面;如果x≈ 0%或x≈ 100%,即近于0%或者100%的生长位置是属于晶体的,这样的界面属光滑界面。描述晶液界面特性的参数α称“杰克逊因子”,它的大小取决于单个原子的相变内能和原子在界面内的配位数。α2的系统中的界面是光滑界面(闵乃本,1982)。

所以关心晶液界面特性,是因为在性质不同的界面上晶体生长的机制和生长的动力学规律是不同的。对于α>2的光滑界面进行的是“层状生长”,而在α


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