改變世界的物理學 2 物理學孕育新材料

2021-10-02 20:56:13 字數 834 閱讀 7112

物理與半導體材料

新材料----是指新近發展的或正在研發的、效能超群的一些材料,具有比傳統材料更為優異的效能。

電子工業革命源於半導體材料的發明。

砷化鎵半導體雷射器和高效能光學纖維材料的發明使人類社會進入了光纖通訊和高速寬頻資訊網時代。

材料按照導電性能分類可分為超導體、導體、半導體、絕緣體。

載流子濃度決定了材料的導電性能。

矽、鍺、硒

砷化鎵、硫化鎘、碲化鉛等

半導體中自由運動的電子數比較少,這樣通過外部電學作用,控制其電子運動。所以半導體更適合做電子器件。

積體電路的出現,使人類快速邁入資訊社會。

高純度半導體,導電性能差,實際應用很有限。實際應用是摻雜的半導體。

矽是人們目前獲得的純度最高的半導體材料。

什麼是pn結?

n型半導體

矽si,四價,摻入五價磷,砷等。多出自由電子。導電性能增加。

p型半導體

矽摻入三價原子,鋁,硼等。缺乙個電子,稱電子空位。也稱空穴。

加入電流後,會逆電場方向填補空穴。相當於空穴沿著電場方向移動。

載流子型別和n型不同。

可以形成pn結,半導體大部分應用都是源於pn結的奇特性質。

n型半導體和p型半導體相接觸。中間相連接觸面,形成pn結的區域。pn結作用形成乙個整流器。

pn結單嚮導通性。

npn和pnp三結型

場效電晶體

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