不同类型的半导体器件

在这篇文章中,我们将看到一点关于半导体器件的一般,什么是一些常见的半导体器件类型和半亚博彩票下载导体的许多其他方面。

介绍

在过去的70年里,半导体成为电子制造中的一个关键元素。亚博最新官网网址自从晶体管发明以来,电子世界在研究、开发、制造、产生新设备和技术方面一直处于指数曲线上。亚博最新官网网址

电子设备都是关于处理信息,即高速传输,获取和处理在工业亚博彩票下载和制造业,通信,艺术,医学,甚至在战争领域。

但所有这些都可以回到现代电子及其制造业的核心:半导体设备公司(Semiconductor Devices)。亚博最新官网网址

尽管电子系统是通过金属、绝缘体和半导体(稍后会详细介绍)来制造的,但半导体被认为是电子学的支柱。亚博最新官网网址亚博彩票下载

什么是半导体?

在进入讨论不同类型的半导体器件,这是必要的有一个想法,什么是半导体。亚博彩票下载

简单地说,半导体是既非导体也非绝缘体的材料。扩展一点在这方面,材料分为导体,绝缘体和半导体根据他们的导电能力。

导体是具有很好的载电能力的材料。通常金属具有良好的导电性,你可以在家里的电线中找到铜或铝。

相反,绝缘体是电导率很差的材料。玻璃、木材和纸是绝缘体的好例子。

现在让我们谈谈我们讨论的重要材料亚博彩票下载类别,即半导体。在室温下,半导体材料的导电性比导体低,但导电性比绝缘体高。

注意:为了更详细地了解半导体,你必须深入研究美丽复杂的量子力学,这“肯亚博彩票下载定”超出了本文的讨论范围。

半导体材料

就电导率而言,单位为Ω1厘米1,半导体材料的导电性在10之间9Ω1厘米1和102Ω1厘米1

传统上,类群IV元素如硅(Si)和锗(Ge)被认为是元素半导体材料,即半导体只有单一原子种类。

还有其他类型的半导体材料,可以由第三族的元素与第五族的元素组合而成,它们被称为化合物半导体。砷化镓(GaAs)是这类半导体材料中最著名的,事实上它是仅次于硅的最常用的半导体材料。

什么是半导体器件?

简而言之,半导体器件是一种基于硅(Si)、锗(Ge)和砷化镓(GaAs)等半导体材料设计、开发和制造的电子元件。

由于半导体在40年代后期(或50年代早期)的使用,半导体成为制造电子产品及其变体如光电子和热电子产品的主要材料。亚博最新官网网址

在半导体材料应用于电子器件之前,电子元器件的设计主要采用真空管。真空管和半导体器件的主要区别是,在真空管中,电子的传导发生在气态,而在半导体器件中,电子的传导发生在“固态”。

半导体器件既可以是分立器件,也可以是集成电路。

为什么半导体?

在电子设备和组件的制造中使用半导体器件(以及底层半导体材料)的主要原因是能够很容易地操纵其载流子的导电性,即电子和空穴。亚博最新官网网址

如前所述,半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。甚至这种导电性还可以通过电场、磁场、光照、温度和机械变形等外部或内部因素进一步控制。

目前,在不考虑温度和光等外部因素的情况下,一般对半导体材料进行掺杂的过程,将杂质引入其结构中,改变其结构和电学性质。

纯半导体称为内在半导体,而不纯或掺杂半导体称为外在半导体。

当掺杂后半导体结构中的自由电子数增加时,该半导体称为n型半导体。类似地,如果空穴增加,它被称为p型半导体。

不同类型的半导体器件

下面是一些常用的半导体器件的小列表。根据设备的物理结构,下面的列表分为双终端设备和三终端设备。

双端半导体器件

  • 二极管
  • 肖特基二极管
  • 发光二极管(LED)
  • 双向开关二极管
  • 齐纳二极管
  • 光电二极管(光电晶体管)
  • PIN二极管
  • 激光二极管
  • 隧道二极管
  • 电眼
  • 太阳能电池
  • 耿氏振荡器
  • 冲渡二极体
  • 瞬态电压抑制二极管
  • 垂直腔面发射激光器

三端半导体器件

  • 双极型晶体管
  • 场效应晶体管
  • 绝缘栅双极晶体管(IGBT)
  • 达林顿晶体管
  • 可控硅整流器
  • 双向可控硅
  • 晶闸管
  • 单结晶体管

还有一些四端半导体如光耦合器和霍尔效应传感器。

有关上述半导体器件的更多信息,请阅读“pn结二极管”、“晶体管”、“晶闸管”。

半导体器件的应用

如前所述,半导体器件是几乎所有电子器件的基础。半导体器件的一些应用包括:

  • 晶体管是微处理器等各种集成电路的主要组成部分。
  • 事实上,它们是逻辑门和其他数字电路的主要组成部分。
  • 晶体管也用于模拟电路,如放大器和振荡器。

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