半导体物理与器件
- 格式:ppt
- 大小:403.00 KB
- 文档页数:20
一、肖特基势垒二极管欧姆接触:通过金属-半导体的接触实现的连接。
接触电阻很低。
金属与半导体接触时,在未接触时,半导体的费米能级高于金属的费米能级,接触后,半导体的电子流向金属,使得金属的费米能级上升。
之间形成势垒为肖特基势垒。
在金属与半导体接触处,场强达到最大值,由于金属中场强为零,所以在金属——半导体结的金属区中存在表面负电荷。
影响肖特基势垒高度的非理想因素:肖特基效应的影响,即势垒的镜像力降低效应。
金属中的电子镜像到半导体中的空穴使得半导体的费米能级程下降曲线。
附图:电流——电压关系:金属半导体结中的电流运输机制不同于pn结的少数载流子的扩散运动决定电流,而是取决于多数载流子通过热电子发射跃迁过内建电势差形成。
附肖特基势垒二极管加反偏电压时的I-V曲线:反向电流随反偏电压增大而增大是由于势垒降低的影响。
肖特基势垒二极管与Pn结二极管的比较:1.反向饱和电流密度(同上),有效开启电压低于Pn结二极管的有效开启电压。
2.开关特性肖特基二极管更好。
应为肖特基二极管是一个多子导电器件,加正向偏压时不会产生扩散电容。
从正偏到反偏时也不存在像Pn结器件的少数载流子存储效应。
二、金属-半导体的欧姆接触附金属分别与N型p型半导体接触的能带示意图三、异质结:两种不同的半导体形成一个结小结:1.当在金属与半导体之间加一个正向电压时,半导体与金属之间的势垒高度降低,电子很容易从半导体流向金属,称为热电子发射。
2.肖特基二极管的反向饱和电流比pn结的大,因此达到相同电流时,肖特基二极管所需的反偏电压要低。
10双极型晶体管双极型晶体管有三个掺杂不同的扩散区和两个Pn结,两个结很近所以之间可以互相作用。
之所以成为双极型晶体管,是应为这种器件中包含电子和空穴两种极性不同的载流子运动。
一、工作原理附npn型和pnp型的结构图发射区掺杂浓度最高,集电区掺杂浓度最低附常规npn截面图造成实际结构复杂的原因是:1.各端点引线要做在表面上,为了降低半导体的电阻,必须要有重掺杂的N+型掩埋层。
半导体物理与器件什么是半导体物理?半导体物理是研究半导体材料的物理性质和行为的学科。
半导体是一种电阻介于导体和绝缘体之间的材料。
在常规的物理中,导体是电流的快速传输介质,而绝缘体几乎不导电。
而半导体则具有介于两者之间的导电特性,并且可以通过控制外部电压或温度来改变其导电能力。
半导体器件的发展随着半导体物理的深入研究,人们逐渐认识到半导体材料的巨大潜力。
在上个世纪的50年代,第一个晶体管被发明。
晶体管是一种利用半导体材料特性实现放大和开关功能的器件。
它取代了以前广泛使用的真空管,成为现代电子技术的基础。
随后,各种各样的半导体器件相继发展出来,如二极管、场效应晶体管(FET)和集成电路(IC)等。
半导体器件的原理二极管二极管是最简单的半导体器件之一。
它由一个P型半导体和一个N型半导体组成。
这两个半导体通过P-N结相连接。
当施加正向电压时,P型半导体接近正极,N型半导体接近负极,电流能够流动;当施加反向电压时,P-N结会形成一个耗尽区,电流无法通过。
因此,二极管可以将交流信号转换为直流信号。
场效应晶体管(FET)场效应晶体管是一种使用电场控制电流的器件。
它由一个N型或P型半导体构成的通道和两个控制端组成。
当一个电压加到控制端时,电场会调整通道中的电荷分布,进而控制电流的流动。
FET具有高输入阻抗、低输出阻抗和较低的功耗,因此在放大和开关应用中得到广泛应用。
集成电路(IC)集成电路是将大量的电子元件,如晶体管、电阻、电容等,集成在一个芯片上的器件。
它可以实现复杂的电路功能,并具有小体积、低功耗和高可靠性等优点。
集成电路的发展推动了信息技术的快速发展,使得计算机、通信、消费电子等领域得到了革命性的变革。
半导体器件在现代技术中的应用半导体器件在现代技术中起着举足轻重的作用。
它们广泛应用于各种领域,如通信、信息技术、能源和医疗等。
通信半导体器件在通信领域中起到关键作用。
光纤通信、移动通信、卫星通信等都是基于半导体器件的技术实现的。
半导体物理与器件mems1.引言1.1 概述半导体物理与MEMS(微机电系统)器件是现代科技领域中非常重要的研究方向。
半导体物理研究了半导体材料的电学、热学和光学特性,以及半导体器件的制备和性能。
而MEMS器件则是利用微纳米加工技术制造出微小的机械结构,并通过集成电路技术实现控制和传感功能。
这两个领域的交叉研究为实现微小化、集成化、高性能的微型传感器、执行器和微系统提供了重要的基础。
半导体物理的研究内容包括材料的能带结构、载流子在半导体中的输运过程、电子在半导体中的行为等。
半导体器件是基于半导体材料的电子元件,如二极管、晶体管、集成电路等。
半导体物理的研究能够帮助我们更好地理解和设计各类半导体器件,进一步推动半导体技术的发展。
MEMS器件是在微纳米尺度上制造的微小机械系统。
它们通常由微电子器件、微机械结构和传感器等组成。
MEMS器件具有体积小、质量轻、功耗低、快速响应和高集成度等特点。
MEMS器件的研究涉及到微纳加工工艺、微尺度机械结构设计、传感与控制等一系列技术和理论。
随着纳米技术和微电子技术的不断发展,MEMS器件在医疗、通信、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
半导体物理与MEMS器件的结合为微电子技术的发展提供了新的思路和方向。
通过将半导体物理与MEMS器件相结合,我们可以实现更小型化、更高性能的器件和系统。
这不仅能够满足日益增长的微型化和集成化需求,还有助于推动人工智能、物联网、生物医学等领域的技术创新和应用。
因此,对于半导体物理与MEMS器件的研究和深入理解具有重要意义,将为科技进步和社会发展提供强有力的支撑。
1.2文章结构1.2 文章结构本文分为三个主要部分,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,我们将提供对半导体物理与MEMS器件的简要概述,介绍其重要性和应用领域。
同时,我们将阐明本文的目的和意义。
接着,正文部分将深入探讨半导体物理和MEMS器件的相关内容。
在半导体物理部分,我们将介绍半导体材料的基本原理、能带理论和半导体器件的工作原理。