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半導體(semiconductor),指常溫下導電性能介于導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。半導體在收音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應用。物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等。通常把導電性差的材料,如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導電性比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體??梢院唵蔚陌呀橛趯w和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比,半導體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以后,半導體的存在才真正被學術界認可。
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本征半導體:不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本征半導體。在極低溫度下,半導體的價帶是滿帶(見能帶理論),受到熱激發(fā)后,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,空帶中存在電子后成為導帶,價帶中缺少一個電子后形成一個帶正電的空位,稱為空穴??昭▽щ姴⒉皇菍嶋H運動,而是一種等效。電子導電時等電量的空穴會沿其反方向運動 。它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。這種由于電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本征導電。導帶中的電子會落入空穴,電子-空穴對消失,稱為復合。復合時釋放出的能量變成電磁輻射(發(fā)光)或晶格的熱振動能量(發(fā)熱)。在一定溫度下,電子- 空穴對的產生和復合同時存在并達到動態(tài)平衡,此時半導體具有一定的載流子密度,從而具有一定的電阻率。溫度升高時,將產生更多的電子- 空穴對,載流子密度增加,電阻率減小。無晶格缺陷的純凈半導體的電阻率較大,實際應用不多。 -
由于智能型手機消費者需求的增加,無線市場目前是半導體應用中,成長擴大速度最快的一個領域。隨著智能型手機需求的增加,而朝向無線基地臺的普及及網路基本設備的擴展發(fā)展。Databeans在該報告中指出,通訊應用的各部門均分成無線市場與有線市場兩大類。分類為「無線」的產品包含行動電話(功能型手機,智能型手機)、無線基本設備(行動電話基地臺等)、短距離無線(802.11、藍牙,ZigBee,NFC)、及其他無線(無線電芯片等)部門。將無線市場視為單一部門來看,則該市場規(guī)模在半導體領域上,是僅次于計算機市場的第二大市場。 -
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半導體五大特性∶摻雜性,熱敏性,光敏性,負電阻率溫度特性,整流特性。在形成晶體結構的半導體中,人為地摻入特定的雜質元素,導電性能具有可控性。在光照和熱輻射條件下,其導電性有明顯的變化。晶格:晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣,稱為晶格。共價鍵結構:相鄰的兩個原子的一對最外層電子(即價電子)不但各自圍繞自身所屬的原子核運動,而且出現(xiàn)在相鄰原子所屬的軌道上,成為共用電子,構成共價鍵。 自由電子的形成:在常溫下,少數(shù)的價電子由于熱運動獲得足夠的能量,掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。