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文档简介

半导体的学习总结 郑斌 2016.8,目录,半导体材料 半导体特性及应用 半导体及其产业分类 集成电路工艺流程 半导体的发展趋势,1.半导体材料 定义,根据物体导电能力的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。 导体：109 .cm 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。,三种导电性不同的材料的比较,金属的价带与导带之间没有距离，因此电子（红色实心圆圈）可以自由移动。 绝缘体的能隙宽度最大，电子难以从价带跃迁到导带。 半导体的能隙在两者之间，电子较容易跃迁至导带中。,半导体材料生产总值很大，应用领域非常广泛。 半导体材料的发展使国民经济和科技等领域出现了巨大的进步，改变了我们的生活。,市场规模,半导体材料的分类 按纯度可分为,本征半导体：纯净的单晶半导体。常温下其电阻率很高，是电的不良导体。 杂质半导体:掺入杂质的本征半导体。由于杂质原子提供导电载流子，使材料的电阻率大为降低。 杂质半导体靠导带电子导电的称N型半导体，靠价带空穴导电的称P型半导体。,半导体材料的分类 按化学成分可分为,主要的半导体材料（部分）,2.半导体特性及应用 掺杂特性,掺入微量的杂质能显著地改变半导体的导电能力。杂质含量改变能引起载流子浓度变化，实现半导体导电性能的可控性。 制成P型或N型半导体,温度特性,半导体的导电能力随温度升高而迅速增加，不同于金属的正的电阻温度系数。,光电导特性,光电导现象：半导体导电能力随光照而发生变化。例如：半导体硒，它的电阻值有随光强的增加而急剧减小的现象。,光生伏特效应,光生伏特：光照在PN结上，产生电子-空穴对，在内建电场作用下，产生光生电势。可用于太阳能电池的制造。,太阳能电池及原理,整流特性,整流：半导体电阻率与所加电场方向有关。 硅单晶材料和晶体管的发明，硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命。,晶体二极管,三极管,大规模集成电路,信息时代,3.半导体及其产业分类 半导体的分类,半导体产业分类,半导体产业特点,4.集成电路工艺流程 集成电路产业流程图,集成电路制造流程,晶圆处理制程：主要工作为在矽晶圆上制作电路与电子元件。,晶圆处理基本步骤：,构装制程：利用塑料和陶瓷包装晶粒以成积体电路 目的：是为了制造出所生产的电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或是高温破坏。,晶圆针测制程：使用针测仪器测试晶圆处理制程后晶圆上形成的一格格的晶粒的电气特性，将不合格的的晶粒标上记号的过程。,晶圆前处理流程,集成电路制造工艺分类,BiMOS,ECL/CML,I2T,TTL,芯片封装方式介绍（部分）,5.半导体的发展趋势 半导体的发展历程,硅质圆晶,GaAs半导体激光器,汽车防撞雷达系统,半导体的发展方向,半导体材料体系： 硅基材料作为微电子器件的基础在21世纪中叶之前不会改变； 化合物半导体在光电子器件，光电集成等领域作用会越来越大。 半
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