半导体有哪些 半导体是什么

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等 。半导体还以多种形态存在,包括固体、液体、气体、等离子体等等 。半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料 。半导体是指一种导电性可控,范围包括从绝缘体到导体之间的材料,半导体影响着人们的生活 。

半导体有哪些 半导体是什么

文章插图
半导体应用在哪些领域【半导体有哪些 半导体是什么】半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用 。
光伏应用
半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理 。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门,是目前世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场 。太阳能电池的主要制作材料是半导体材料,判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率,光电转化率越高,说明太阳能电池的工作效率越高 。根据应用的半导体材料的不同,太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池 。
照明应用
LED是建立在半导体晶体管上的半导体发光二极管,采用LED技术半导体光源体积小,可以实现平面封装,工作时发热量低、节能高效,产品寿命长、反应速度快,而且绿色环保无污染,还能开发成轻薄短小的产品,一经问世,就迅速普及,成为新一代的优质照明光源,目前已经广泛的运用在我们的生活中 。如交通指示灯、电子产品的背光源、城市夜景美化光源、室内照明等各个领域,都有应用 。
大功率电源转换
交流电和直流电的相互转换对于电器的使用十分重要,是对电器的必要保护 。这就要用到等电源转换装置 。碳化硅击穿电压强度高,禁带宽度宽,热导性高,因此SiC半导体器件十分适合应用在功率密度和开关频率高的场合,电源转换装置就是其中之一 。碳化硅元件在高温、高压、高频的又一表现使得现在被广泛使用到深井钻探,发电装置中的逆变器,电气混动汽车的能量转化器,轻轨列车牵引动力转换等领域 。由于SiC本身的优势以及现阶段行业对于轻量化、高转换效率的半导体材料需要,SiC将会取代Si,成为应用最广泛的半导体材料 。
半导体有哪些 半导体是什么

文章插图
半导体的原理在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴 。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效 。
电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动 。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电 。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电 。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合 。
复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热) 。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率 。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小 。

    推荐阅读