一、什么是半導(dǎo)體
按導(dǎo)電能力區(qū)分
導(dǎo)電能力 --- 電阻率 Ωcm
導(dǎo)體的電阻率 : <10-3 Ωcm
絕緣體的電阻率 : >109 Ωcm
半導(dǎo)體的電阻率介于 10-3 Ωcm 到 109 Ω
cm
此外，半導(dǎo)體還具有一些重要的性質(zhì)。
- 溫度升高可以顯著的提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力
例如： 對(duì)于純Si，當(dāng)從30℃降到20℃情況下，其電阻率增大一倍。
可以利用這個(gè)性質(zhì)做溫度傳感器
影響器件的穩(wěn)定性，需要補(bǔ)償措施解決
元素半導(dǎo)體 (第一代)
Ge 鍺
Si 硅
化合物半導(dǎo)體 (第二代)
GaAs 砷化鎵 III-V 族
第三代化合物半導(dǎo)體
GaN SiC 等
微波、大功率、腐蝕環(huán)境下應(yīng)用
微量雜質(zhì)的含量可以顯著的改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力
例如： 若每一百萬(wàn)個(gè)Si原子當(dāng)中摻入一個(gè)雜質(zhì)原子（如摻入磷）（樣品純度高達(dá)99.9999%），則在室溫下（27℃. T=300K）其電阻率由21,4000 Ωcm 降至大約 0.2 Ω
光照可以顯著的改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力
例如：淀積在絕緣基片上的硫化鎘（CdS)薄膜，其在無(wú)光照下的電阻值（暗電阻）約幾十MΩ，光照下電阻值約為幾十KΩ
- 另外，磁場(chǎng)、電場(chǎng)也可以顯著的改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力
所以，半導(dǎo)體是一種其自身性質(zhì)容易受到外界的光、熱、磁、電以及微量雜志含量變化而發(fā)生變化的材料。
二、本課程所涉及的內(nèi)容
半導(dǎo)體物理就是研究半導(dǎo)體的性質(zhì)如何隨著外界條件的變化的原因及其規(guī)律。
預(yù)備知識(shí)：
- 化學(xué)鍵的性質(zhì)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)
- 金剛石結(jié)構(gòu)的各向異性
晶體
- 單晶體：整塊晶體由原子（離子）的一種規(guī)則的排列方式所貫穿始終
- 多晶體：由許多小晶粒雜亂的堆積而成
常見的Si，Ge，GaAs都是晶體
非晶體
非晶態(tài)半導(dǎo)體，如 a-Si
晶體具有一定的外形和固定的熔點(diǎn)，更重要的是，組成晶體的原子（離子）在較大的范圍內(nèi)（至少是微米數(shù)量級(jí)）都是按照一定的方式有規(guī)則的排列而成——稱為長(zhǎng)程有序。
非晶沒有固定的外形和固定的熔點(diǎn)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不存在長(zhǎng)程有序，但是在較小的范圍內(nèi)（幾個(gè)原子間距內(nèi)）存在著結(jié)構(gòu)上的有序排列——稱為短程有序。
1P6M 工藝 ：一層多晶，六層金屬布線，總共7層布線。
