固体物理与半导体物理学有什么区别和联系
固体物理主要介绍凝聚态物理的基本原理及其应用,又称材料物理(固体物理与材料科学合并)。
半导体物理主要介绍半导体基础(晶体结构、能带结构)主体(载流子)及应用(pn结,MIS结构,金属半导体接触)。
两者联系与区别:
固体物理是基础,半导体物理很多理论都利用了固体物理的原理。半导体物理可以看出固体物理的一个分支。
叶良修 半导体物理学难不难
叶良修半导体物理学难。
半导体物理学,研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科。是固体物理学的一个分支。
研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。
研究半导体中的电子状态是以固体电子论和能带理论为基础,主要研究半导体的电子状态,半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等。
什么是半导体?
什么是半导体?
答;:半导体这种物体即不象导电体那样容易失去电子而导电,也不象绝缘体那样,由原子核束缚最外电子层稳定而不导电。半导体导电能力介于导电体与绝缘体之间。
如锗、硅、硒、砷化镓和许多金属氧化物以及金属硫化物等物体,都属于半导体。
学过物理的都知道,物质都是由分子构成的,分子又是由原子构成的,而从原子排列的形式来看,可以把物质分成二大类;即晶体和非晶体。
晶体通常具有特殊的外型,它内部的原子按照一定规律整齐地排列着。而非晶体内部的原子排列则是杂乱的,没有规律。 由于绝大多数半导体是晶体,因而往往把半导体材料又称为晶体。
半导体之所以能制成晶体管,并不是由于它的导电能力介于导体与绝缘体之间,而主要在于它具有下述的一些独特性质;
(1)半导体的导电能力随外界条件的变化会有显著的不同。例如;当照射在半导体上的光线改变时,或者半导体所处于的环境温度变化时,半导体的导电能力均将随着发生显著的改变。利用半导体的这种特性,可以制成各种光敏元件(如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管)和热敏元件(如热敏电阻)。
(2)在纯净的半导体(又叫本征半导体)中适当地掺入极微量的外来杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加,这是半导体最突出最显著的性质。人们利用半导体的这种特性,可以制造出各种不同性质、不同用途的晶体管与现在的大规模集成电路等等。 在纯净半导体中掺入不同的杂质后,就会显示出不同性质。
一般加到半导体里的杂质分为二种类型,一种施主杂质,把它加进半导体后,在半导体中会产生许多可以自由运动的带负电子(整个半导体还是中性的,其正电部分不能运动)。如下图(a)所示,图中只画出可以运动的负电荷;另一种杂质叫受主杂质,在加有受主杂质的半导体中会产生许多可以自由运动的带正电的空穴,如下图(b)所不(同样,整个半导体还是中性的,只是其负电荷不能自由运动)图中仅画出了可运动的正电荷。 掺有施主杂质的半导体叫做N型半导体,掺有受主杂质的半导体叫做P型半导体。
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冰冻三尺非一日之寒。
知足常乐2018.4.24于上海
半导体,顾名思义,常温下的导电性比导体弱,比绝缘体强,最主要的是半导体的导电性是可控的。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第首次发现了半导体现象。随着时间的推移,半导体经过了很多年才被认可,主要原因是材料不纯,没有好的材料,半导体就难以有大的发展。目前,半导体有五大特性:掺杂性、热敏性、光敏性、负电阻率温度特性、整流特性。
半导体中的杂质对电阻率的影响非常大,但如果在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。有了半导体,才有了晶体管,有了晶体管,才有了集成电路,半导体是集成电路的基础。半导体材料中应用最广的,商用化最成功的当属硅。在集成电路的平面工艺中,硅更容易实施氧化、光刻、扩散等工艺,更方便集成,其性能更容易得到控制。
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