固态电子器件
固态电子器件简介
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固态电子器件 利用固体内部电子运动原理制成的具有一定功能的电子器件.固体一般可分为绝缘 体 , 半导体和导体 3 类 . 半导体的电学性能容易受各种环境因素如掺杂, 光照等的控制, 易于制成电子功能器件,因此绝大部分的固态电子器件是用半导体材料制成的,有时也称 为半导体电子器件.半导体中可移动的带电粒子可为电子,空穴或离子.电子是带负电荷 的粒子,空穴是带正电荷的准粒子,离子可带负或正电荷.离子导电的半导体在导电过程 中伴有本身成分的化学变化,因而不宜作电子功能器件 .电子导电的半导体简称 N 型半 导体.空穴导电的半导体简称 P 型半导体 .锗 ,硅半导体材料中掺入微量的磷,砷或锑 就成为 N 型半导体 ;掺入微量的硼 ,镓或铝 ,就成为 P 型半导体 .N 型半导体和 P 型 半导体连接起来就成为一个 PN 结.PN 结是许多固态电子器件的基本单元结构.PN 结具有 整流特性,通电流时,一个方向的电阻很小,另一个方向的电阻很大.反向偏置时,PN 结还可同一个电容器等效.
固态电子器件的种类
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固态电子器件种类繁多,应用十分广泛,从器件的结构来看,大致 可分为两端器件(各种晶体二极管)和三端器件(各种晶体三极管).此外还有一些特殊 的器件,如晶闸管,电荷耦合器件,霍尔器件,温差致冷元件,波导器件以及传感器等.
固态电子器件的应用
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同真空电子器件相比,固态电子器件体积小,重量轻,功耗小,高可靠,易集成,可以实 现电子系统的微型化,是现代集成电路的基础.除了用于大规模和超大规模集成电路,固 态电子器件还广泛应用于其他各领域,如微波通信,红外探测 ,光纤通信,固体成像, 能量转换等.
固态电子器件的发展前景
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固态电子器件的理论基础是固体物理，技术基础是材料科学。30年代固体电子论的进展和40～50年代锗、硅材料工艺的进展，奠定了后半个世纪固态电子器件飞速发展的基础。Ⅲ、Ⅴ族化合物半导体材料，尤其是砷化镓材料工艺日趋成熟，新的固态电子器件随着材料质量的提高和对材料物理的深入研究而不断出现。在微波晶体管方面,从已有的MES场效应晶体管发展到调制掺杂高迁移率晶体管，使电路的开关延迟缩短，频率响应又有很大提高。此外，用异质结制做晶体管时，由于异质发射结的注入效率高，基区电阻小，可使频率响应提高很多,也有很大前途。当器件尺寸不断缩小时,热载流子可以不受碰撞飞过有源区，因而将出现利用弹道效应的高速、高频晶体管。InP 材料的电子负微分迁移率效应比砷化镓更为显着，阈值电场更低,因此用InP将做出性能更好的电子转移器件。另外，利用分子束外延等新技术可以制备超晶格材料、空间调制掺杂材料、各种理想的异质结等新结构的材料。
提问者：cmh29
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提问时间：07-28 10:20
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