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文档简介

半导体芯片 制作人 王阳 成员 胡太平吴昌卿自运吴坤印陈涛 半导体芯片概念 半导体芯片工作原理 半导体芯片前景 主要内容 2 1 什么是半导体芯片 3 定义 在半导体片材上进行浸蚀 布线 制成的能实现某种功能的半导体器件 2 半导体芯片的工作原理 5 硅是一种很常见的元素 例如 它是砂子和石英的主要组成元素 如果在元素周期表中查找硅 您会发现它的位置在铝的旁边 碳的下方和锗的上方 收到 在硅的晶格中 所有硅原子都完美地与四个相邻原子形成作用键 因此没有可用于传导电流的自由电子 可以混入两种类型的杂质 N型 N型掺杂是在硅中添加少量的磷或砷 磷和砷的外层都有五个电子 因此它们在进入硅晶格时不会处在正确的位置上 第五个电子没有可供结合的键 因此可以自由地到处运动 只需很少的一点杂质就可以产生足够多的自由电子 从而让电流通过硅 电子具有负 Negative 电荷 因此称作N型硅 P型 对于P型掺杂 则使用硼或镓作为掺杂剂 硼和镓都只有三个外层电子 在混入硅晶格后 它们在晶格中形成了 空穴 在此处硅电子没有形成键 由于缺少一个电子 因此会产生正 Positive 电荷 故此称作P型硅 可以混入两种类型的杂质 8 当N型和P型硅以如图方式组合在一起的时候却不会传导任何电流 N型硅中的负电子会被吸引到电池的正极 P型硅中带正电的孔则会被吸引到电池的负极 不会有任何电流流过结合部 因为孔和电子的运动方向都是错误的 晶体管看上去像是两个二极管背靠背布置在一起 您可能会想 没有电流能够流过晶体管 因为背靠背布置的二极管在两个方向上都会阻止电流通过 而事实也的确如此 不过 如果对夹层结构的中间层施加一个小电流 则会有一个更大的电流流过整个夹层结构 这使得晶体管具有了开关行为 一个小电流能够开启或关闭一个大电流 硅芯片是一个硅片 能够容纳数千个晶体管 通过将晶体管用作开关 可以制造出逻辑门电路 而通过逻辑门 可以制造出微处理器芯片 3 前景展望 10 从硅 掺杂硅到晶体管再到芯片这一自然发展过程 便是当今社会微处理器和其他电子设备如此廉价和普遍
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