半導體有什么用_半導體的特性是什么

　　半導體概要

　　半導體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。如二極管就是采用半導體制作的器件。半導體是指一種導電性可受控制，范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品，如計算機、移動電話或是數(shù)字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業(yè)應用上最具有影響力的一種。

　　半導體分類

　　半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體；化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化鎘、硫化鋅等）、氧化物（錳、鉻、鐵、銅的氧化物），以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態(tài)半導體外，還有非晶態(tài)的玻璃半導體、有機半導體等。

　　半導體的分類，按照其制造技術可以分為：集成電路器件，分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，雖然不常用，但還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規(guī)模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數(shù)字、模擬數(shù)字混成及功能進行分類的方法。

　　半導體的作用與價值

　　目前廣泛應用的半導體材料有鍺、硅、硒、砷化鎵、磷化鎵、銻化銦等．其中以鍺、硅材料的生產(chǎn)技術較成熟，用的也較多。

　　用半導體材料制成的部件、集成電路等是電子工業(yè)的重要基礎產(chǎn)品，在電子技術的各個方面已大量使用。半導體材料、器件、集成電路的生產(chǎn)和科研已成為電子工業(yè)的重要組成部分。在新產(chǎn)品研制及新技術發(fā)展方面，比較重要的領域有：

　?。?）集成電路 它是半導體技術發(fā)展中最活躍的一個領域，已發(fā)展到大規(guī)模集成的階段。在幾平方毫米的硅片上能制作幾萬只晶體管，可在一片硅片上制成一臺微信息處理器，或完成其它較復雜的電路功能。集成電路的發(fā)展方向是實現(xiàn)更高的集成度和微功耗，并使信息處理速度達到微微秒級。

　?。?）微波器件 半導體微波器件包括接收、控制和發(fā)射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在厘米波段，發(fā)射器件的功率已達到數(shù)瓦，人們正在通過研制新器件、發(fā)展新技術來獲得更大的輸出功率。

　?。?）光電子器件 半導體發(fā)光、攝象器件和激光器件的發(fā)展使光電子器件成為一個重要的領域。它們的應用范圍主要是：光通信、數(shù)碼顯示、圖象接收、光集成等。

　　半導體具備的特性

　　1.熱敏特性

　　半導體的電阻率隨溫度變化會發(fā)生明顯地改變。例如純鍺，濕度每升高10度，它的電阻率就要減小到原來的1／2。溫度的細微變化，能從半導體電阻率的明顯變化上反映出來。利用半導體的熱敏特性，可以制作感溫元件——熱敏電阻，用于溫度測量和控制系統(tǒng)中。值得注意的是，各種半導體器件都因存在著熱敏特性，在環(huán)境溫度變化時影響其工作的穩(wěn)定性。

　　2.光敏特性

　　半導體的電阻率對光的變化十分敏感。有光照時、電阻率很?。粺o光照時，電阻率很大。例如，常用的硫化鎘光敏電阻，在沒有光照時，電阻高達幾十兆歐姆，受到光照時．電阻一下子降到幾十千歐姆，電阻值改變了上千倍。利用半導體的光敏特性，制作出多種類型的光電器件，如光電二極管、光電三極管及硅光電池等．廣泛應用在自動控制和無線電技術中。

　　3.摻雜特性

　　在純凈的半導體中，摻人極微量的雜質(zhì)元素，就會使它的電阻率發(fā)生極大的變化。例如．在純硅中摻人。百萬分之—的硼元素，其電阻率就會從214000Ω·cm一下于減小到0.4Ω·cm．也就是硅的導電能為提高了50多萬倍。人們正是通過摻入某些特定的雜質(zhì)元素，人為地精確地控制半導體的導電能力，制造成不同類型的半導體器件?？梢院敛豢鋸埖卣f，幾乎所有的半導體器件，都是用摻有特定雜質(zhì)的半導體材料制成的。

　　半導體未來發(fā)展

　　以GaN（氮化鎵）為代表的第三代半導體材料及器件的開發(fā)是新興半導體產(chǎn)業(yè)的核心和基礎，其研究開發(fā)呈現(xiàn)出日新月異的發(fā)展勢態(tài)。GaN基光電器件中，藍色發(fā)光二極管LED率先實現(xiàn)商品化生產(chǎn) 成功開發(fā)藍光LED和LD之后，科研方向轉(zhuǎn)移到GaN紫外光探測器上 GaN材料在微波功率方面也有相當大的應用市場。氮化鎵半導體開關被譽為半導體芯片設計上一個新的里程碑。美國佛羅里達大學的科學家已經(jīng)開發(fā)出一種可用于制造新型電子開關的重要器件，這種電子開關可以提供平穩(wěn)、無間斷電源。