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 资料下载

半导体基础知识

来源:音特电子 发布日期:2023-11-09 浏览次数:2853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
SMBJ5.0CA瞬态抑制二极管在医疗设备中的关键应用与选型分析
2025-12-08
引言:医疗设备电磁兼容性与电路保护的刚性需求现代医疗设备,如便携式监护仪、输液泵、高频电刀、医学成像设备等,其内部核心电路普遍采用高集成度、低工作电压的精密半导体器件。这些器件对过电压事件,如静电放电(ESD)、电气快速瞬变脉冲群(EFT)以及雷击感应浪涌(Surge)等,极为敏感。瞬态电压抑制(TVS)二极管,作为一种钳位型保护器件,因其响应时间快(通常为ps级)、钳位电压精准、漏电流低等特性,
基于EMC技术突破的无创血糖检测仪实现
2025-12-08
1. 引言:无创血糖检测的技术挑战与EMC核心地位无创血糖检测技术旨在通过光学、电磁或热学等物理手段,替代传统的侵入式血液采样,实现对人体血糖浓度的连续或间断监测。其核心技术挑战在于从极微弱的生理信号中提取出与血糖浓度高度相关的特征参数,并确保测量过程不受内外电磁环境的干扰。电磁兼容性(EMC)在此类高灵敏度生物电子系统中,已从一项合规性要求演变为决定系统信噪比(SNR)、测量精度与可靠性的核心架
基于NRESDTLC5V0D8B高性能ESG信号保护设计
2025-12-07
1. 医用监护仪ECG信号通路的静电放电防护需求分析 医用监护仪的心电图(Electrocardiogram, ECG)信号通路负责采集、放大和处理源自患者体表的微弱生物电信号。典型ECG信号幅度范围为0.5mV至5mV,频率成分集中于0.05Hz至150Hz。该通路前端通常包含高输入阻抗(>100MΩ)仪表放大器、右腿驱动(Right Leg Drive, RLD)电路及多级滤波网