半导体器件的性能研究

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1、湖南人文科技学院毕业论文(设计)目录摘要1关键词1Abstract1Keywords.11.引言12.半导体的基本性质22.1半导体与晶体结构2.2半导体的能带2.3杂志半导体的载流子浓度3.PN结机理与特性3.1平衡PN结的机理与特性3.2正向PN结的机理与特性3.3反向PN结的机理与特性3.4PN结的击穿效应，电容效应4.三极管的工作原理、特性和电学参数4.1三极管的工作原理4.2三极管的特性4.3三极管的电学参数11湖南人文科技学院毕业论文(设计)4.MOS场效应管工作原理、特性和电学参数64.

2、1MOS场效应管的工作原理4.2MOS场效应管的特性4.3MOS场效应管的电学参数5.以ZnO薄膜试验解说其光电性质85.1采用磁控溅射法制备ZnO薄膜5.2.研究ZnO薄膜表面V型缺陷对近带边发射的影响6.小结10参考文献10致谢：1111湖南人文科技学院毕业论文(设计)半导体器件的性能研究摘要：随着科技和经济的发展，半导体器件在我们生活中的应用越来越广泛，而在半导体器件中有机半导体应用最为广泛。即将探索和解说有机半导体器件的电学性能，揭开其神秘的面纱。首先主要从半导体的基本性质和PN结的机理与特性

3、、双极型晶体管（三极管）和MOS场效应管的电学参数导入。其次再分析双极型晶体管（三极管）和MOS场效应管的工作原理、特性，解说有机半导体的场效应现象。最后以ZnO薄膜的试验解说其光电学性质。关键词：ZnO薄膜　性能　应用发光性能1引言半导体材料是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料，这类材料具有独特的功能特性。以硅、锗、砷化镓、氮化镓等为代表的半导体材料已经广泛应用于电予元件、高密度信息存储、光电器件等领域。随着人们对物质世界认识的逐步深入，一批具有半导体特性的有机功能材料被开发出来了，并且正尝试应

4、用于传统半导体材料的领域。在1874年，人们就开始了半导体器件的研究。然而，直到1947年朗讯(Lucent)科技公司所属贝尔实验室(前身为AT&T贝尔实验室)的一个研究小组发明了双极晶体管后p，41，半导体器件物理的研究才有了根本性的突破，从此拉开了人类社会步入电子时代的序幕。在发明晶体管之后，随着硅平面工艺的迸步和集成电路的发明，从小规模、中规模集成电路到大规模、超大规模集成电路不断发展，出现了今天这样的以微电子技术为基础的电子信息技术与产业，所以晶体管及其相关的半导体器件成了当今全球市场份额最大

5、的电子工业基础。在无机半导体器件领域，主要有四种器件结构，如下所示(图1．1)：(1)金属一半导体界面(图a)。这种界面可以用作整流接触，即肖特基势垒，或用作欧姆接触。可以制作MESFET。(2)P--n结(图b)。将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场和其它激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结如图(1.2)所示。可以制作晶闸管。(3)异质结界面(图c)，即在两种不同的半导体之间形成的界面。可以制成双异质结激光器、共振隧穿二极管(R

6、1D)。(4)金属一氧化物一半导体(MOS)结构(图d)。可以制作MOSFET。11湖南人文科技学院毕业论文(设计)利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波。三端器件一般是有源器件，典型代表是各种晶体管（又称晶体三极管）。晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两类。根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管

7、。除了作为放大、振荡、开关用的一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存储器件等。在通信和雷达等军事装备中，主要靠高灵敏度、低噪声的半导体接收器件接收微弱信号。随着微波通信技术的迅速发展，微波半导件低噪声器件发展很快，工作频率不断提高，而噪声系数不断下降。

8、微波半导体器件由于性能优异、体积小、重量轻和功耗低等特性，在防空反导、电子战、C（U3）I等系统中已得到广泛的应用。随着科技和经济的进步发展，半导体器件在我们生活中的应用越来越广泛。世界半导体行业巨头纷纷到国内投资，整个半导体行业快速发展，这也要求材料业要跟上半导体行业发展的步伐。可以说，市场发展为半导体支撑材料业带来前所未有的发展机遇。2半导体的基本性质和PN结的机理与特性半导体材料有五大特性∶电阻率特性，导电特性，光电特性，负的电阻率温度特性，整流特