半導(dǎo)體制造及潔凈室用露點計介紹

發(fā)布日期：2024-04-27      瀏覽次數(shù)：193

半導(dǎo)體制造及潔凈室用露點計介紹

半導(dǎo)體是半導(dǎo)體集成電路的縮寫。它是一種同時具有“導(dǎo)體"和“絕緣體"特性的物質(zhì)，其中“導(dǎo)體"具有良好的導(dǎo)電性能，而“絕緣體"具有較差的導(dǎo)電性能。
另外，由半導(dǎo)體晶體管（控制電流的元件）和二極管等電子元件構(gòu)成的電路有時被稱為IC（集成電路）。如果將導(dǎo)體想象成鐵等金屬，將絕緣體想象成橡膠，可能會更容易理解。




半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)

如上所述，半導(dǎo)體的特性介于導(dǎo)電的“導(dǎo)體"材料和不導(dǎo)電的“絕緣體"材料之間。用技術(shù)術(shù)語來說，“導(dǎo)體"、“絕緣體"和“半導(dǎo)體"之間已知的區(qū)別是“禁帶（帶隙）"能量寬度的差異。電子所占據(jù)的最高能帶（價帶）與低能帶（導(dǎo)帶）下端之間的能帶稱為禁帶，價帶和導(dǎo)帶之間電子不能存在的能帶為稱為禁帶。金屬基材料是無禁止帶的一個例子。這是因為許多金屬很容易導(dǎo)電，這意味著電子可以輕松移動。另一方面，陶瓷、橡膠和玻璃是具有較大的材料的例子。由于電子不能移動，電流不能流過它們，因此它們通常被稱為絕緣體。
另一方面，在半導(dǎo)體中，如果禁帶比金屬寬但比絕緣體小，則可以通過向電子施加能量（例如熱或電壓）來流動電流。因此，通過有意地將雜質(zhì)混入半導(dǎo)體本身，可以改變電子和（原子）空位的流動并控制電性能。根據(jù)這種故意添加的雜質(zhì)，半導(dǎo)體分為n型和p型。

N型半導(dǎo)體：在IV族元素（硅、鍺Ge等）中含有微量V族元素（磷P、砷As、銻Sb等）的本征半導(dǎo)體（僅由硅Si組成的半導(dǎo)體）元素周期表中添加了元素。當(dāng)添加V族時，V族的價電子中多出一個電子可以自由移動（自由電子）。自由電子帶有負(fù)電荷，當(dāng)它們移動時，它們會降低電阻，當(dāng)施加能量時，它們被吸引到正極，導(dǎo)致電流流動并表現(xiàn)出半導(dǎo)體特性。
P型半導(dǎo)體：在元素周期表中第IV族元素（硅、鍺Ge等）中添加微量第III族元素（硼B(yǎng)、銦In等）的本征半導(dǎo)體。當(dāng)少量的III族加入到IV族中時，就會缺少一個電子，缺少的空穴稱為空穴。如果在這種狀態(tài)下施加電壓，附近的電子將移動到該空穴。此外，電子的這種運(yùn)動會在其他地方產(chǎn)生空穴。通過重復(fù)這個過程，電子似乎越來越向負(fù)極移動。因此，當(dāng)對其施加能量時，它會被吸引到正極，從而導(dǎo)致電流流動并展現(xiàn)出其作為半導(dǎo)體的特性。

n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體之間的結(jié)提供了允許電流僅沿特定方向流動的能力。由于結(jié)的存在，n型半導(dǎo)體中的自由電子和p型半導(dǎo)體中的空穴相互吸引，在結(jié)面結(jié)合并消失。換言之，接合面不存在電子，狀態(tài)與絕緣體相同。電子不再存在的這一層稱為耗盡層。在這種絕緣體狀態(tài)下，如果將-極連接到n型半導(dǎo)體側(cè)，將+極連接到p型半導(dǎo)體側(cè)并施加電壓，電子將從n型流向p型。



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