發(fā)布時(shí)間:2020-05-13
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本征半導(dǎo)體是元素的純形式,通常具有四個(gè)價(jià)電子??梢詧?zhí)行特殊工藝以將本征半導(dǎo)體制成負(fù)(N)型或正(P)型半導(dǎo)體。P型和N型半導(dǎo)體的用途包括雙極結(jié)型晶體管(BJT),場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)和可控硅整流器(SCR)。
好的電導(dǎo)體,例如銅,很容易使電子流失到材料內(nèi)部的其他原子,而半導(dǎo)體則部分導(dǎo)電且部分絕緣。硅和鍺都是四價(jià)元素。硅是半導(dǎo)體的常用材料,盡管鍺也用于高頻應(yīng)用。硅和鍺之間的區(qū)別在于,與硅中的0.7 V相比,鍺中的正向壓降約為0.2伏(V)。
在制造本征半導(dǎo)體時(shí),硅會(huì)在極高的溫度下在惰性氣體或真空中熔化。所得的熔融材料看起來(lái)非常像熔融玻璃。通過(guò)一種稱(chēng)為生長(zhǎng)的過(guò)程,旋轉(zhuǎn)生長(zhǎng)器將熔融的硅緩慢拉成直徑約幾英寸的棒狀的硅固有材料。
作為非摻雜半導(dǎo)體,本征(i)型半導(dǎo)體或本征半導(dǎo)體的本征硅材料在電子工業(yè)中幾乎沒(méi)有用。硅的有用形式是在稱(chēng)為摻雜的過(guò)程中添加特殊元素(稱(chēng)為摻雜劑)的結(jié)果,其中在硅仍處于熔融狀態(tài)時(shí)添加了諸如磷或硼之類(lèi)的摻雜劑。當(dāng)磷加到硅中時(shí),多余的電子使硅成為N型半導(dǎo)體。生長(zhǎng)N型硅棒后的下一步是切片,其中將玻璃狀棒狀材料切成薄片以生產(chǎn)薄硅片。特殊技術(shù)(例如表面聲波(SAW))用于切片非常堅(jiān)硬的材料(例如摻磷硅)。
通過(guò)切片產(chǎn)生的硅晶片可以在x軸上然后在y軸上劃片,從而導(dǎo)致大量的N型半導(dǎo)體。后來(lái),還生產(chǎn)了P型半導(dǎo)體,并準(zhǔn)備好進(jìn)行組裝過(guò)程。在這一點(diǎn)上,本征半導(dǎo)體已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜菊靼雽?dǎo)體。N型和P型半導(dǎo)體最簡(jiǎn)單的組裝是稱(chēng)為二極管的正負(fù)(PN)結(jié),就像單向閥?,F(xiàn)在,由N型和P型半導(dǎo)體的接觸產(chǎn)生的PN結(jié)具有一種特殊的特性,即單向?qū)щ娦浴?/span>