半导体技术浅谈（ X页）.doc

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1、半导体技术浅谈摘要：本文对半导体科学与技术有一个概括性的介绍。内容涉及半导体的定义以及其基本特性的描述，重点介绍了N型半导体，P型半导体，P・N结。半导体从发明，投入生产到广泛应用的一个发展简史。我国半导体发展的现状，其屮发现我国有很多值得注意的问题需要解决。LED等将成为今后的一个发展趋势，它将在不久的将来完全取代白炽灯和节能灯。整体半导体行业的未来发展趋势等。关键词：半导体P・N结半导体发展史LED灯趋势摩尔定律半导体是与我们的生活息息相关的一种技术产殆，从最简单的电灯，到手机,笔记本电脑，大至

2、一个国家的航天事业，无一不是以半导体技术作为基础，可以说，如果没有半导体，我们现在人的生活完全会是另外的样子。可是虽然半导体技术如此重要，真正了解它的人并不多，所以作为选修课的论文，我想在这里简要的谈论一下我对半导体技术的认识，也算是修这门课程的心得吧。首先要对半导体有一个明确的定义，这里引用大英百科全书里的定义:anyofaclassofcrystaliinesolidsintermediateinelectricalconductivitybetweenaeonductorandaninsula

3、tor.直译过來就是：一•类晶体，它的导电性介于导体与半导体之间。这虽然是百科全书的定义，但我觉得说的未免有些宽泛了。关于我的理解，半导体是一类具有特殊电特性的材料，可以用于制作一类特殊的电子元器件，包括二极管，晶体管，集成电路等。下面的部分我准备对半导体的一个基本特性，P-N结做一简要描述。自然界不存在天然的半导体，所谓半导体是人类改变大自然的结果，这也足以看到人类的伟大。半导体材料一般按其导电性质的不同，可以分为两种，P型半导体，和N型半导体。如果我们在纯硅屮掺加少许的种或磷，就会多出一个自由电

4、子，这样就形成N型半导体如果我们在纯硅屮掺杂少许的硼，就反而少了一个电子，而形成-个空穴，这样就形成P型半导体。如果在一个单一的晶体结构屮，半导体的材料在某一处突然由p型半导体到n型半导体，这个就叫P-N结。在P区，空穴构成了占优势的载流子所以叫做多数载流子。有一小部分热产生的电子还是会在p区存在。而在n区，电子是多数载流子。在接近pn结的地方，没有带电的载流子，这个区域叫做耗尽层，他的行为就像绝缘体-样。关于P-N结的一个最重要的特性就是单向导电性。当给P-N结加正向电压时，大部分的带电载流子通过

5、P-N结，所以有大电流的流过。然而，当一•个副向电压加入吋，杂质所产生的带电载流子沿着结相反的方向走，只有很小的漏电电流流过，当反向电压增加时，漏电电流保持很小，直到一个关键的电压达到了，在这一点之后，电流会突然增加，这说明结被击穿了。虽然其他类型的结已经被发明出來了，包括P-N-P,N・P・N等，但是P・N结仍被认为是半导体设备的最基本类型。半导休从被人类发明以来，使人类社会发生了前所未有的大变革，那么半导体又是如何成长期来的呢？早在19世纪，人们就已经开始注意它了，1874年，德国的布劳恩，注意

6、到硫化物的电导率与所加的电压有关，这就是半导体的整流作用。在整流方面，德国的肖特基，在1939年，发表了一篇整流理论的重要论文，在徳国物理学学报上，他认为在金属与半导体之间有能障的存在，其主要贡献就在于计算出这个能障的形态和宽度。在半导体领域屮，与整流理论同等重要的就是能带理论，布洛赫在这方面做出了巨大贡献。二次世界大战之后，美国贝尔实验室决定要进行一个半导体方而的计划，但很多次实验都失败了，直到1947年12月163,布莱登用-•块三角形塑胶，在燃胶脚上贴上金箔，然后用刀片切开一-条细缝，形成了两

7、个距离很近的电极，构成了一个点接触电晶体。就这样，第一块人造的半导体诞生了。可最初设计出的半导体并不能大规模投入生产。直到1960年，又是贝尔实验室，发展出了磊晶技术，半导体工业获得了批量生产的能力，终于站稳脚步，开始快速成长。1952年，英国人杜莫开始提出集成电路的构想。直到，1963年，第一个集成电路商詁投入市场，总共十年的时间。可从这以后，集成电路上元件的数量开始每年翻一番，这就是著名的摩尔定律。直到今天，-块超大规模集成电路可以包含上千万个元件！然而，我国半导体的发展还有很长的一段路要走。专

8、家分析我国半导体技术发展的总体水平还处于幼年期，产业链不配套、不完善，如制造与设计、封装测试产业发展水平不平衡，规模相互不平衡等矛盾突出；技术水准低，设计业规模小、产值小，封装测试还是低水平；研发能力差，缺乏自主知识产权等等。这些问题的解决需要我们这一代年轻人屮的有识Z士来努力奋斗。现在关于半导体的两个比较有前景的产品是半导体灯和太阳能技术。这里简要描述一下半导体灯，即LED灯。如今，全球环保意识高涨，LED灯照明已经成为许多国家的主要发展政策之一。F1前美国订出的发