半导体制造及洁净室用露点计、氧气浓度计、温湿度计、风速计

更新时间：2024-01-23

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什么是半导体？

半导体是半导体集成电路的缩写。它是一种同时具有“导体”和“绝缘体”特性的物质，其中“导体”具有

良好的导电性能，而“绝缘体”具有较差的导电性能。另外，由半导体晶体管（控制电流的元件）、二极管等电子元件

构成的电路有时也被称为IC（集成电路）。如果将导体想象成铁等金属，将绝缘体想象成橡胶，可能会更容易理解。

如上所述，半导体的特性介于导电的“导体”材料和不导电的“绝缘体”材料之间。用技术术语来说，“导

体”、“绝缘体”和“半导体”之间已知的区别是“禁带（带隙）”能量宽度的差异。电子所占据的最高能

带（价带）与最的低能带（导带）下端之间的能带称为禁带，价带和导带之间电子不能存在的能带为称为禁带。

金属基材料是无禁止带的一个例子。这是因为许多金属很容易导电，这意味着电子可以轻松移动。另一方面，

具有大禁的区的材料的例子包括陶瓷、橡胶和玻璃。由于电子不能移动，电流不能流过它们，因此它们通常被

称为绝缘体。
另一方面，在半导体中，如果禁带比金属宽但比绝缘体小，则可以通过向电子施加能量（例如热或电压）来

流动电流。因此，通过有意地将杂质混入半导体本身，可以改变电子和（原子）空位的流动并控制电性能。

根据这种故意添加的杂质，半导体分为n型和p型。

n型半导体：在IV族元素（硅、锗Ge等）中含有微量V族元素（磷P、砷As、锑Sb等）的本征半导体（仅由

硅Si组成的半导体）元素周期表。它添加了元素。当添加V族时，V族的价电子中多出一个电子可以自由移动

（自由电子）。自由电子带有负电荷，当它们移动时，它们会降低电阻，当施加能量时，它们被吸引到正极，

导致电流流动并表现出半导体特性。
P型半导体：在元素周期表中第IV族元素（硅、锗Ge等）中添加微量第III族元素（硼B、铟In等）的本征半导

体。当少量的III族加入到IV族中时，就会缺少一个电子，缺少的空穴称为空穴。如果在这种状态下施加电压，

附近的电子将移动到该空穴。此外，电子的这种运动会在其他地方产生空穴。通过重复这个过程，电子似乎

越来越向负极移动。因此，当对其施加能量时，它会被吸引到正极，从而导致电流流动并展现出其作为半导

体的特性。

n型半导体和p型半导体之间的结提供了允许电流仅沿特定方向流动的能力。由于结的存在，n型半导体中的

自由电子和p型半导体中的空穴相互吸引，在结面结合并消失?；谎灾雍厦娌淮嬖诘缱?，状态与绝缘体相

同。电子不再存在的这一层称为耗尽层。在这种绝缘体状态下，如果将-极连接到n型半导体侧，将+极连接到

p型半导体侧并施加电压，电子将从n型流向p型。

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