半導(dǎo)體學(xué)習(xí)總結(jié)實(shí)用教案

1、目錄(ml) 半導(dǎo)體材料(cilio) 半導(dǎo)體特性及應(yīng)用 半導(dǎo)體及其產(chǎn)業(yè)分類 集成電路工藝流程 半導(dǎo)體的發(fā)展趨勢第1頁/共28頁第一頁，共29頁。1.半導(dǎo)體材料(cilio)定義根據(jù)物體導(dǎo)電能力(nngl)的不同，來劃分導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。導(dǎo)體：109 .cm半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。第2頁/共28頁第二頁，共29頁。三種導(dǎo)電性不同(b tn)的材料的比較 金屬的價帶與導(dǎo)帶之間沒有距離，因此電子（紅色實(shí)心圓圈）可以(ky)自由移動。 絕緣體的能隙寬度最大，電子難以從價帶躍遷到導(dǎo)帶。 半導(dǎo)體的能隙在兩者之間，電子較容易躍遷至導(dǎo)帶中。第3頁/共28頁第三頁，共29頁。 半導(dǎo)體材料生產(chǎn)

2、總值很大，應(yīng)用領(lǐng)域非常(fichng)廣泛。 半導(dǎo)體材料的發(fā)展使國民經(jīng)濟(jì)和科技等領(lǐng)域出現(xiàn)了巨大的進(jìn)步，改變了我們的生活。市場(shchng)規(guī)模第4頁/共28頁第四頁，共29頁。半導(dǎo)體材料(cilio)的分類按純度可分為 本征半導(dǎo)體：純凈的單晶半導(dǎo)體。常溫下其電阻率很高，是電的不良導(dǎo)體。 雜質(zhì)(zzh)半導(dǎo)體:摻入雜質(zhì)(zzh)的本征半導(dǎo)體。由于雜質(zhì)(zzh)原子提供導(dǎo)電載流子，使材料的電阻率大為降低。 雜質(zhì)(zzh)半導(dǎo)體靠導(dǎo)帶電子導(dǎo)電的稱N型半導(dǎo)體，靠價帶空穴導(dǎo)電的稱P型半導(dǎo)體。 第5頁/共28頁第五頁，共29頁。半導(dǎo)體材料(cilio)的分類按化學(xué)成分可分為第6頁/共28頁第六頁，共29

3、頁。主要(zhyo)的半導(dǎo)體材料（部分）第7頁/共28頁第七頁，共29頁。2.半導(dǎo)體特性(txng)及應(yīng)用摻雜特性(txng) 摻入微量的雜質(zhì)能顯著地改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電(dodin)能力。雜質(zhì)含量改變能引起載流子濃度變化，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體導(dǎo)電(dodin)性能的可控性。 制成P型或N型半導(dǎo)體第8頁/共28頁第八頁，共29頁。溫度(wnd)特性 半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨溫度(wnd)升高而迅速增加，不同于金屬的正的電阻溫度(wnd)系數(shù)。第9頁/共28頁第九頁，共29頁。光電導(dǎo)特性(txng) 光電導(dǎo)現(xiàn)象：半導(dǎo)體導(dǎo)電能力(nngl)隨光照而發(fā)生變化。例如：半導(dǎo)體硒，它的電阻值有隨光強(qiáng)的增加而急劇減小的現(xiàn)象。第

4、10頁/共28頁第十頁，共29頁。 光生(un shn)伏特效應(yīng) 光生(un shn)伏特：光照在PN結(jié)上，產(chǎn)生電子-空穴對，在內(nèi)建電場作用下，產(chǎn)生光生(un shn)電勢。可用于太陽能電池的制造。太陽能電池(dinch)及原理第11頁/共28頁第十一頁，共29頁。整流(zhngli)特性 整流：半導(dǎo)體電阻率與所加電場方向有關(guān)。 硅單晶材料和晶體管的發(fā)明，硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致(dozh)了電子工業(yè)革命。晶體(jngt)二極管三極管大規(guī)模集成電路信息時代第12頁/共28頁第十二頁，共29頁。3.半導(dǎo)體及其產(chǎn)業(yè)(chny)分類半導(dǎo)體的分類第13頁/共28頁第十三頁，共29頁。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(ch

5、ny)分類第14頁/共28頁第十四頁，共29頁。 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)(chny)特點(diǎn)第15頁/共28頁第十五頁，共29頁。4.集成電路(jchng-dinl)工藝流程集成電路(jchng-dinl)產(chǎn)業(yè)流程圖第16頁/共28頁第十六頁，共29頁。集成電路(jchng-dinl)制造流程晶圓處理晶圓處理(chl)(chl)制程：主要工作為在矽晶圓上制作電路與電子元制程：主要工作為在矽晶圓上制作電路與電子元件。件。晶圓處理(chl)基本步驟：第17頁/共28頁第十七頁，共29頁。構(gòu)裝制程：利用塑料和陶瓷包裝晶粒以成積體電路構(gòu)裝制程：利用塑料和陶瓷包裝晶粒以成積體電路 目的目的(md)(md)：是為了制造出

6、所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層，避免：是為了制造出所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層，避免電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。 晶圓針測制程：使用針測儀器測試晶圓處理制程后晶圓上晶圓針測制程：使用針測儀器測試晶圓處理制程后晶圓上形成的一格格的晶粒的電氣特性形成的一格格的晶粒的電氣特性(txng)(txng)，將不合格的，將不合格的的晶粒標(biāo)上記號的過程。的晶粒標(biāo)上記號的過程。第18頁/共28頁第十八頁，共29頁。晶圓前處理(chl)流程第19頁/共28頁第十九頁，共29頁。第20頁/共28頁第二十頁，共29頁。第21頁/共28頁第二十一頁，共29頁。第22頁/共28頁第二十二頁，共29頁。集

7、成電路制造(zhzo)工藝分類BiMOSECL/CMLI2TTTL第23頁/共28頁第二十三頁，共29頁。芯片(xn pin)封裝方式介紹（部分）第24頁/共28頁第二十四頁，共29頁。5.半導(dǎo)體的發(fā)展(fzhn)趨勢半導(dǎo)體的發(fā)展(fzhn)歷程硅質(zhì)圓晶硅質(zhì)圓晶GaAsGaAs半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器汽車防撞雷達(dá)汽車防撞雷達(dá)(lid)(lid)系統(tǒng)系統(tǒng)第25頁/共28頁第二十五頁，共29頁。半導(dǎo)體的發(fā)展(fzhn)方向半導(dǎo)體材料體系：硅基材料作為微電子器件的基礎(chǔ)在21世紀(jì)中葉之前不會改變(gibin)；化合物半導(dǎo)體在光電子器件，光電集成等領(lǐng)域作用會越來越大。半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)：三維材料薄膜量子線、量子點(diǎn) 基于量子力學(xué)原理的新一代半導(dǎo)體微電子器件，將徹底改變?nèi)祟惤?jīng)濟(jì)生活(shnghu)方式。第26頁/共28頁第二十六頁，共29頁。謝謝(xi xie)！ 第27頁/共28頁第二十七頁，共29頁。感謝您的觀看(gunkn)！第28頁/共28頁第二十八頁，共29頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)目錄。絕緣體： 109 .cm。本征半導(dǎo)體：純凈的單晶半導(dǎo)體。雜質(zhì)半導(dǎo)體:摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體。摻入微量的雜質(zhì)能顯著地改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。雜質(zhì)含量改變能引起載流子濃度變化，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體導(dǎo)電性能