Global
EN
行业方案
技术支持
技术支持
超过千家合作客户,20年服务经验,从选型到技术支持我们都能为您提供
可持续发展
可持续发展
持续创新、引领行业进步是我们不屈的使命。
新闻&资源
新闻&资源
时刻与您分享我们的一点一滴
关于我们
关于我们
音特电子集技术研发、芯片制造、封装测试、销售和服务于一体
人才发展
人才发展
一同释放潜力,塑造人类健康未来
新闻&资源
时刻与您分享我们的一点一滴
企业新闻 行业资讯 产品知识 知识学堂

半导体基础知识

来源:音特电子 发布日期:2023-11-09 浏览次数:2996次
分享:

01

什么是半导体?

        “半导体”是一种特性介于“导体”和“绝缘体”之间的物质,前者像金属一样导电,后者几乎不导电。电流流动的容易程度与物质电阻的大小有关。如果电阻高,电流很难流动;如果电阻低,电流容易流动。

02

半导体材料

        硅(Si)和锗(Ge)是众所周知的半导体材料。当它们是纯晶体时,这些物质接近绝缘体(本征半导体),但是掺杂少量的掺杂剂就会导致电阻大幅度下降,变成导体。

        根据掺杂剂的种类,可以制成n型或p型半导体。

        由几种元素制成的半导体称为化合物半导体,它们与硅半导体等由单一元素制成的不同。具体组合有元素周期表第III组和第V组、第II组和第VI组、第IV组等。

03

n型半导体

        n型半导体是指以磷(P)、砷(As)或锑(Sb)作为杂质进行掺杂的本征半导体。第IV组的硅有四个价电子,第V组的磷有五个价电子。如果在纯硅晶体中加入少量磷,磷的一个价电子就可以作为剩余电子自由移动(自由电子*)。当这个自由电子被吸引到“+”电极上并移动时,就产生了电流流动。

04

p型半导体

        p型半导体是指掺杂了硼(B)或铟(In)的本征半导体。第IV组的硅有四个价电子,第III组的硼有三个价电子。如果将少量硼掺杂到硅单晶中,在某个位置上的价电子将不足以使硅和硼键合,从而产生了缺少电子的空穴*。在这种状态下施加电压时,相邻的电子移动到空穴中,使得电子所在的地方变成一个新的空穴,这些空穴看起来就像按顺序移动到“–”电极一样。

05

什么是化合物半导体?

图片

        除了硅,还有结合了第III组和第V组元素以及第II组和第VI组元素的化合物半导体。例如,GaAs(砷化镓)、InP(磷化铟)、InGaAlP(磷化铝镓铟)等通常用于高频器件和光学器件。
       近年来,InGaN(氮化铟镓)作为蓝光LED和激光二极管的材料引起了人们的广泛关注,SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)作为功率半导体材料也得到了一定程度上的关注和商业化。

    典型的化合物半导体
第Ⅱ-Ⅵ组:ZnSe
第Ⅲ-Ⅴ组:GaAs,GaN,InP,InGaAlP,InGaN
第Ⅳ-Ⅳ组:SiC,SiGe

06

什么是pn结?

        p型和n型半导体之间的接触面即称为PN结。
       p型和n型半导体键合时,作为载流子的空穴和自由电子相互吸引、束缚并在边界附近消失。由于在这个区域没有载流子,所以它被称为耗尽层,与绝缘体的状态相同。
        在这种状态下,将“+”极连接到p型区,将“-”极连接到n型区,并施加电压使得电子从n型区顺序流动到p型区。电子首先会与空穴结合而消失,但多余的电子会移动到“+”极,这样就产生了电流流动。

07

半导体器件的类型

        使用半导体的电子部件称为半导体器件。

        随着应用领域的扩大和电子设备的发展,各种半导体器件得到了不断开发。“分立半导体”是指具有单一功能的单个器件,比如晶体管和二极管。“集成电路(IC)”是指在一个芯片上安装有多个功能元件的器件。典型IC包括存储器、微处理器(MPU)和逻辑IC。LSI则提高了IC的集成度。按一般功能/结构,具体分类如下所示。

热门新闻
**血气分析仪EMC设计挑战与音特电子(YINT)防护方案详解**
2026-03-19
血气分析仪作为应用于复杂电磁环境的精密医疗设备,其电磁兼容性设计至关重要。设备需同时处理高阻抗微弱模拟信号、数字信号及功率线路,易受静电放电、射频干扰及自身噪声影响,可能导致测量误差或器件损坏。有效的EMC防护需采用系统级策略,包括严格的电源与信号域隔离、接口处设置保护电路、敏感电路采用屏蔽与滤波技术,并选用TVS二极管、共模扼流圈等专用器件。合理的PCB布局与器件选型是确保设备通过相关医疗EMC标准、保障临床安全可靠运行的关键。
化学发光免疫分析仪,为什么化学发光免疫分析仪考虑EMC电磁兼容?
2026-03-19
化学发光免疫分析仪作为精密医疗设备,其设计需应对复杂的电磁兼容性挑战。仪器内部高速电机、高增益模拟电路及丰富对外接口易受传导辐射干扰与静电放电影响,可能损害检测精度与系统稳定性。有效的EMC防护需系统化设计,包括在电源与信号路径采用分级滤波、低电容ESD保护器件及局部屏蔽等措施,以抑制噪声源头并阻断传播路径。合理的器件选型与电路布局是确保仪器通过国际EMC标准、保障长期可靠运行的关键。
血液分析仪,为什么血液分析仪考虑EMC电磁兼容?
2026-03-19
现代血液分析仪集成度高、电子系统复杂,既是电磁干扰源,又是敏感受扰体。为确保其在复杂医疗环境中的测量准确性、稳定性和合规性,电磁兼容设计至关重要。工程师需平衡强健的EMS防护与高速信号完整性,采用系统级策略,包括屏蔽、滤波和接地。针对电源、CAN总线、USB及以太网等关键接口,需选用低寄生参数的专用滤波与保护器件,以抑制噪声、泄放静电并吸收浪涌,从源头保障仪器可靠运行。