半導(dǎo)體具有哪些分類?半導(dǎo)體傳感器有哪些?
本文中,小編將對(duì)半導(dǎo)體、半導(dǎo)體分類以及半導(dǎo)體傳感器予以介紹,如果你想對(duì)本文即將介紹的內(nèi)容具有興趣,不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。
一、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)
半導(dǎo)體是指在常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體是指一種導(dǎo)電性可控,范圍從絕緣體到導(dǎo)體之間的材料。從科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度 來(lái)看,半導(dǎo)體影響著人們的日常工作生活,直到20世紀(jì)30年代這一材料才被學(xué)界所認(rèn)可。半導(dǎo)體在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域都有應(yīng)用,如二極管就是采用半導(dǎo)體制作的器件。
無(wú)論從科技或是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)看,半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。大部分的電子產(chǎn)品,如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或是數(shù)字錄音機(jī)當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著極為密切的關(guān)聯(lián)。
所有的半導(dǎo)體材料都需要對(duì)原料進(jìn)行提純,要求的純度在6個(gè)“9”以上 ,最高達(dá)11個(gè)“9”以上。提純的方法分兩大類,一類是不改變材料的化學(xué)組成進(jìn)行提純,稱為物理提純;另一類是把元素先變成化合物進(jìn)行提純,再將提純后的化合物還原成元素,稱為化學(xué)提純。
二、半導(dǎo)體分類
半導(dǎo)體材料很多,按化學(xué)成分可分為元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導(dǎo)體;化合物半導(dǎo)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(dǎo)體外,還有非晶態(tài)的玻璃半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體等。
半導(dǎo)體的分類,按照其制造技術(shù)可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導(dǎo)體、邏輯IC、模擬IC、儲(chǔ)存器等大類,一般來(lái)說(shuō)這些還會(huì)被分成小類。此外還有以應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計(jì)方法等進(jìn)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(jìn)行分類的方法。此外,還有按照其所處理的信號(hào),可以分成模擬、數(shù)字、模擬數(shù)字混成及功能進(jìn)行分類的方法。
三、半導(dǎo)體傳感器
(一)物理敏感半導(dǎo)體傳感器
將物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件,按敏感對(duì)象分為光敏、熱敏、力敏、磁敏等不同類型,具有類似于人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的功能。這類器件主要基于電子作用過(guò)程,機(jī)理較為簡(jiǎn)單,應(yīng)用比較普遍,半導(dǎo)體傳感器的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)應(yīng)用尤廣。它們與微處理機(jī)相配合,能構(gòu)成遙控、光控、聲控、工業(yè)機(jī)器人和全自動(dòng)化裝置。下表列出常用的物理效應(yīng)。
(二)光傳感器
根據(jù)光和半導(dǎo)體的相互作用原理制成的傳感器。在半導(dǎo)體中摻進(jìn)雜質(zhì)可以在禁帶中造成新的能級(jí),可以人為地將光的吸收移至長(zhǎng)波范圍。
半導(dǎo)體光傳感器種類很多,可以通過(guò)光導(dǎo)效應(yīng)、光電效應(yīng)、光電流等實(shí)現(xiàn)光的檢出,如光敏電阻、光電二極管、光電三極管、光電池等。改變結(jié)構(gòu),還可以制成具有新功能的光傳感器,例如靈敏度高和響應(yīng)速度快的近紅外檢出器件、僅在特定波長(zhǎng)范圍靈敏的器件、發(fā)光與受光器件處于同一襯底的器件、可進(jìn)行光檢出和電流放大的器件、光導(dǎo)膜與液晶元件相結(jié)合的器件、電荷耦合器件等。
(三)溫度傳感器
一般隨溫度的上升,半導(dǎo)體中載流子濃度增加、電阻降低。利用這種效應(yīng)可以制成熱敏電阻。由于半導(dǎo)體載流子濃度與溫度有關(guān),還會(huì)產(chǎn)生顯著的塞貝克效應(yīng)。
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