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数字逻辑电路和半导体材料的关系
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《半导体集成电路》复习考试题目及答案
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在电子工程世界为您找到如下关于“监测电路”的新闻
监测电路资料下载
单片蓝牙控制器AT76C551(762)1.33 设计RF CMOS蓝牙收发器(762)1.34 ROK 101 007/1蓝牙模块的特性与应用(763)1.35基于nRF401的PC机无线收发模块的设计(763)1.36 无线收发芯片nRF401在监测系统中的应用(763)1.37 基于射频收发芯片nRF401的计算机接口电路设计(763)1.38 采用nRF401实现单片机与PC机无线数据通信...
输出信号，而且它给出了传感器的结构信息，即它通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件是指能直接感测或响应被测量的部件。转换元件是指传感器中能将敏感元件感测或响应的被测量转换成可用的输出信号的部件，通常这种输出信号以电量的形式出现。信号调节和转换电路是把传感元件输出的电信号转换成便于处理、控制、记录和显示的有用电信号所涉及的有关电路。有人也称这一部分电路为信号调理电路。医用传感器（Biomedical...
介绍了一种基于CAN 总线的多功能大型粮仓远程监测系统，详细描述了系统的总体结构原理、硬件电路组成和软件的设计。该系统不仅能实时监测温度和湿度，而且还能监测粮食虫害的发生情况。粮食的安全储藏是国家为了备战和预防灾荒的重要战略决策，而粮库储粮监测技术又是科学保粮的关键技术之一。目前国内生产的粮情监测系统，品种繁多，系统结构各异，但其监测的内容主要集中在粮库内外温度和湿度，不能同时监测虫害情况...
模块采用TC35，实现了环境监测网络与监控系统的无线数据传输；主控制器采用嵌入式处理器LPC2210，通过与ZigBee模块和GPRS模块的通信，实现两种网络的协议转换。在硬件设计方面，介绍了主控制器模块的电源电路、串口电路、存储器电路、人机交互电路、与ZigBee通信模块的接口设计、与GPRS模块接口设计；在软件设计方面，提出了基于需时中断的软件设计方法，移植了μC/OS-II操作系统，设计了串口...
............................................................................................................................... ..........6-15
高电压监测电路...
激光测距是一种非接触式的测量技术，已被广泛使用于遥感、精密测量、工程建设、安全监测以及智能控制等领域。早期的激光测距系统在激光接收机中通过分立的单元电路处理激光发、收信号以测量光脉冲往返时间，使得开发成本高、电路复杂，调试困难，精度以及可靠性相对较差，体积和重量也较大，且没有与其他仪器相匹配的标准接口，上述缺陷阻碍了激光测距系统的普及应用。 本文针对激光测距信号处理系统设计了一套全数...
在实际工程中，往往有大量分布广泛的现场数据需要远程采集传输。数据采集传输系统已经在实现自动化过程中发挥了重大作用。但还存在采集通道少、速率低、数据传输方式不灵活，操作复杂，对测试环境要求较高等问题。如何建立起新一代灵活、高效、高速、多通道、实用性强、覆盖面广、适应复杂监测环境的数据采集传输系统成为一个重要的工程问题。 随着社会的发展和进步，环境和生态的恶化越来越明显，日益威胁着人类的生存和发展...
与软件自保护382
7.11 电网干扰和监测385
7.12 如何防止浪涌电压和大电流对CMOS电路的损伤390
第八章 综合应用390
8.1 用单片机测量电网功率因数角391
8.2 多触点绝缘电阻微机测试系统395
8.3 MCS51单片机在无线数传式电子吊秤中的应用403
8.4 线阵CCD机及应用409
第九章 文章摘要413
一、单片机系统综合应用技术414
蓄电池等) 1A充电电流、温度监测、恒流/恒压/恒温模式、4.2V/1%精度( 磷酸铁锂电池、镍氢电池、铅酸蓄电池等) SOP8 MSOP8 DFN10 SOP8 DFN10 封装B．全系列复位电路型号 705 706 706P 706R 707 708 813L 809R 809S 809T 809M 809L 810R 810L 功能描述 复位域值 4.65V,低电平复位，内置看门狗电路 复位域值...
1.14 用优先权编码器74LＳ148扩展51系列单片机的外中断源47
1.15 8031单片机与 BＧ5119A汉字库的接口方法52
1.16 可背插 ＳRAM的日历时钟 DＳ1216及其应用55
1.17 实时日历时钟集成电路MＳM5832及其时序60
1.18 实时日历时钟集成电路MＳM5832的接口技术63
1.19 实时时钟/日历芯片MC146818及其应用67...
监测电路相关帖子
单片机使用电源监控及如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
(5)在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。
(6)IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。
接下来再说说在这方面的经验。
软件方面：
1、常将不用的代码空间全清成“0”，因为这等效p，可在程序跑飞时归位;
2、在跳转指令前...
尽量直接焊在电路板上，少用IC座。 接下来再说说在这方面的经验。 软件方面： 1、常将不用的代码空间全清成“0”，因为这等效于NOP，可在程序跑飞时归位; 2、在跳转指令前加几个NOP，目的同1; 3、在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog，以监测程序的运行; 4、涉及处理外部器件参数调整或设置时，为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍，这样可使外部器件尽快恢复正确...
面向对象没问题，但是代价比linux/windows代价高。比如下面这个按键扫描程序，利用中断回调驱动，可以监测单击事件、双击事件、长击事件。但是代码是要与底层中断模块相配合使用的，在A单片机能用，换用B单片机后，由于外部中断模块不同，可能就不是最佳设计了。
[mw_shl_code=c,true]#ifndef __VSF_KEY_H_INCLUDED__
#define...
所产生的反向互调。而端口3对于系统来说是最为重要的，因为所有的载频和杂散都从这里开始辐射到空中。也就是说，无论一个发射系统有多复杂，发射主馈线.是整个发射系统杂散测试的关键所在。
& && &另外还需要提到的是，在发射机输出端可以经常见到一个监测用的耦合口，下图是-个GSM900蜂窝基站（BTS）输出端的典型例子。监测耦合器通常是一个定向或非定向耦合器...
（3）ACLK辅助时钟。供外围模块使用。并在使用前可以通过各模块的寄存器实现分频。但ACLK只能由LFXT1进行1、2、4、8分频作为信号源。
PUC复位后,MCLK和SMCLK的信号源为DCO,DCO的振荡频率默认为800KHZ。ACLK的信号源为LFXT1。
MSP430内部含有晶体振荡器失效监测电路,监测LFXT1（工作在高频模式）和XT2输出的时钟信号。当时钟信号丢失50us时...
时，就会在WDT定时时间到达之前对WDT清零，不会产生WDT溢出，如果由
于干扰使程序跑飞，则不会在WDT定时时间到达之前执行WDT清零指令，WDT就会产生溢出，从而产
生系统复位CPU 需用重新运行用户程序，这样程序就可以又恢复正常运行状态。
& & MSP430看门狗除了具有上述系统监测的特定用途之外，还可以作为内部定时器来使用，当选择的时
间到达之后，和其他定时器...
.cn/tech/1594.html
DS1820基本特性
DS1820是美国生产的可组网数字式温度传感器。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。因体积小、转换快、分辨率高、数字量传输等，使其在多点测温、智能温度检测系统中应用。与其他温度传感器相比，DS1820具有以下特点：
①独特的单线接口方式，DS8120在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现双向通信...
信号输入放大器，可采样外部微弱信号 窗口阈值比较功能• 模拟电压比较器 (VC) 4通道端口电压监测 可产生异步中断、支持低功耗唤醒功能 支持迟滞电路以增强抗干扰能力 可配置响应时间(16us-64ms)  比较器输出可作为复合定时器输入• 复合定时器 (最大: 8通道...
毫米），今年台积电将开始量产10 纳米（十万分之一毫米），技术节点缩小到千分之一，意味着晶体管面积缩小百万分之一。
3．半导体发展对电子气体的要求
随着半导体集成电路技术的发展，对电子气体的纯度和质量要求越来越高，我国电子气体目前发展目标是增加品种、增加产量、提高国产化率，并向完成对特气生产及应用的全套技术开发的目标努力，技术包括：高危、易燃易爆、腐蚀性、剧毒气体纯化、监测、充装、输送、贮存技术...
881系列NANO2®保险丝是一种相对较小的高电流表面安装式保险丝，可为有限空间内工作电流较高的应用提供过流保护。这类应用如今多采用单个大型高电流工业型保险丝，有些情况下则采用并联配置的低电流SMD保险丝。881系列保险丝可提供单一保险丝保护解决方案，满足此类应用的要求。
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[bàn dǎo tǐ]
半导体（ semiconductor），指常温下能介于（conductor）与（insulator）之间的。半导体在、以及测温上有着广泛的。如就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种可受控制，范围可从至之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如、或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有、、等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。
本届政府有一个愿望，要用一代人的时间，将半导体产业搞上去！
半导体定义
物质存在的形式多种多样，、、、等
等。我们通常把差的材料，如煤、、、等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比，的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。
：不含杂质且无缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下，半导体的是（见），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入较高的空带，空带中存在电子后成为，价带中缺少一个电子后形成一个带的空位，称为。空穴导电并不是实际运动，而是一种。电子导电时等的空穴会沿其反方向运动[1]
。它们在外电场作用下产生定向运动而形成，分别称为和。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。复合时释放出的变成电磁辐射（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，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，减小。无的纯净半导体的电阻率较大，实际应用不多。
半导体分类
半导体材料很多，按化学成分可分为半导体和化合物半导
体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化镉、硫化锌等）、氧化物（、、、的氧化物）,以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
半导体的分类，按照其制造技术可以分为：器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
半导体相关短语
Semiconductor；intrinsic semiconductor
[电子] organic semiconductor；TCNQ；OSTS
半导体晶体[电子] semiconductor crystal；[电子] semiconducting crystal；[电子] crystal semiconducting；[电子] Crystal Semiconductor
纯半导体intrinsic semiconductor；pure semiconductor
semiconducting glass；semiconductorglass
半导体整流semiconductor rectifier；semiconductor rectifier,semiconductor rectifier
离子半导体ionic semiconductor
semiconductor chips；conductor chip；semiconductor pellet；semiconductor chip,semiconductor chip
semiconductor refrigeration；Semi-conductor refrigerant；Semiconductor Cooling；
：晶体中的原子在空间形成排列整齐的，称为。
共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。
自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为。
：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。
：在外加电场的作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流。
空穴电流：自由电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动），形成空穴电流。
本征半导体的电流：电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同，它们相反。
：运载电荷的称为载流子。
导体电的特点：导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。
本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。
：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。
：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。
：在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达到动态平衡。
的浓度与温度的关系：温度一定，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。当温度升高时，热运动加剧，挣脱束缚的自由电子增多，空穴也随之增多（即载流子的浓度升高），导电性能增强；当温度降低，则载流子的浓度降低，导电性能变差。
结论：本征半导体的导电性能与温度有关。半导体材料性能对温度的敏感性，可制作热敏和光敏器件，又造成差的原因。
：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，可得到杂质半导体。
P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了P型半导体。
：P型半导体中，空穴的浓度大于自由电子的浓度，称为多数载流子，简称多子。
：P型半导体中，自由电子为少数载流子，简称少子。
原子：杂质原子中的空位吸收电子，称受主原子。
的导电特性：它是靠空穴导电，掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。
：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置形成N型半导体。
：N型半导体中，多子为自由电子。
：N型半导体中，少子为空穴。
施主原子：杂质原子可以提供电子，称施主原子。
N型半导体的导电特性：掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能也就越强。
多子的浓度主要决定于杂质浓度。
少子的浓度主要决定于温度。
PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块上，
PN结的形成过程
在它们的交界面就形成PN结。
PN结的形成过程：如图所示，在无外电场和其它激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。
扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动，这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。
：由于扩散运动使得PN结交界面产生一片复合区域，可以说这里没有多子，也没有少子。因为刚刚扩散过来就会立刻与异性复合，此运动不断发生着（此处请专家）。P区一侧出现负离子区，N区出现正离子区，它们基本上是固定的，称为空间电荷区。
电场形成：区形成内电场。
空间电荷加宽，内电场增强，其方向由N区指向P区，阻止扩散运动的进行。
漂移运动：在电场力作用下，载流子的运动称漂移运动。
：空间电荷区具有一定的宽度，形成电位差Uho，电流为零。
：绝大部分空间电荷区内自由电子和空穴的数目都非常少，在分析PN结时常忽略载流子的作用，而只考虑区的电荷，称耗尽层。
PN结的特点：具有单向导电性。
半导体发展历史
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年，英国科学家电子学之父法拉第最先发现的随着温度的变化情况不同于一般，一般情况下，金属的随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久，1839年的贝克莱尔发现半导体和接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的，这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年，英国的发现硒晶体材料在光照下电导增加的，这是半导体又一个特有的性质。半导体的这四个效应，(jianxia的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由完成。
在1874年，的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与的整流效应。
很多人会疑问，为什么半导体被认可需要这么多年呢？主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料，很多与材料相关的问题就难以说清楚。如果感兴趣可以读一下Robert W.Cahn的The coming of Materials Science中关于半导体的一些说明[2]
半导体特点
半导体五大特性∶掺杂性，热敏性，光敏性，负电阻率温度特性，特性。
★在形成的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。
★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。
半导体特性曲线
：加在PN结两端的和流过二极管的电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线。如图所示：
PN伏安特性
正向特性：u&0的部分称为正向特性。
反向特性：u&0的部分称为反向特性。
：当反向电压超过一定数值U（BR）后，急剧增加，称之反向击穿。
：耗尽层宽窄变化所等效的称为势垒电容Cb。
：当PN结加反向电压时，Cb明显随u的变化而变化，而制成各种变容二极管。如下图所示。
平衡少子：PN结处于时的少子称为平衡少子。
非平衡少子：PN结处于正向偏置时，从P区扩散到N区的空穴和从N区扩散到P区的自由电子均称为非平衡少子。
：扩散区内电荷的积累和释放过程与充、放电过程相同，这种电容效应称为Cd。
结电容：势垒电容与扩散电容之和为PN结的结电容Cj。
半导体杂质
半导体简介
半导体中的杂质对电阻率的影响非常大。半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在中产生附加的。例如四价元素锗或硅中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质，杂质原子作为晶格的一分子，其五个中有四个与周围的锗（或硅）原子形成结合，多余的一个电子被束缚于杂质原子附近，产生类氢。位于上方靠近导带底附近。上的电子很易激发到导带成为。这种能提供电子载流子的杂质称为施主，相应能级称为施主能级。施主能
N型半导体结构图
级上的到导带所需比从激发到导带所需能量小得多（图2）。在锗或硅晶体中掺入微量三价元素硼、铝、镓等杂质，杂质原子与周围四个锗（或硅）原子形成结合时尚缺少一个电子，因而存在一个空位，与此空位相应的状态就是，通常位于下方靠近处。中的电子很易激发到上填补这个空位，使杂质原子成为负离子。价带中由于缺少一个电子而形成一个空穴载流子。这种能提供空穴的杂质称为。存在时，在中形成一个空穴载流子所需能量比本征半导体情形要小得多。半导体掺杂后其电阻率大大下降。加热或光照产生的热激发或光激发都会使自由载流子数增加而导致电阻率减小，半导体和就是根据此原理制成的。对掺入的半导体，导电载流子主要是导带中的电子，属电子型导电，称N型半导体（图3）。掺入的半导体属空穴型导电，称P型半导体。半导体在任何温度下都能产生电子-空穴对，故N型半导体中可存在少量导电空穴，P型半导体中可存在少量导电电子，它们均称为少数载流子。在半导体器件的各种效应中，少数载流子常扮演重要角色。
半导体PN结
P型半导体与N型半导体相互接触时，其交界区域称为。P区中的自由空穴和N区中的自由电子要向对方区域扩散，造成正负在PN 结两侧的积累，形成极层(图4 )。极层中的正好阻止扩散的进行。当由于载流子数密度不等引起的与层中电场的作用达到平衡时，P区和N区之间形成一定的，称为。由于P 区中的空穴向N区扩散后与N区中的电子复合，而N区中的电子向P区扩散后与P 区中的空穴复合，这使电偶极层中自由载流子数减少而形成高阻层，故电偶极层也叫阻挡层，阻挡层的值往往是组成PN结的半导体的原有阻值的几十倍乃至几百倍。
PN结具有单向导电性，半导体就是利用PN结的这一特性制成的。PN结的另一重要性质是受到光照后能产生，称，可利用来制造光电池。、可控硅、PN结光敏器件和等半导体器件均利用了PN结的特性。
PN结的单向导电性
P端接的正极，N端接电源的负极称之为PN结正偏。此时PN结如同一个合上，呈现很小的电阻，称之为导通状态。
P端接电源的负极，N端接电源的正极称之为PN结反偏，此时PN结处于，如同开关打开。结电阻很大，当反向电压加大到一定，PN结会发生击穿而损坏。
半导体掺杂
半导体之所以能广泛应用在今日的数位世界中，凭借的就是其能借由在其晶格中植入杂质改变其电性，这个过程称之为掺杂（doping）。掺杂进入本质半导体（intrinsic semiconductor）的杂质浓度与皆会对半导体的导电特性产生很大的影响。而掺杂过的半导体则称为半导体（extrinsic semiconductor）。
半导体掺杂物
哪种材料适合作为某种半导体材料的掺杂物（dopant）需视两者的原子特性而定。一般而言，掺杂物依照其带给被掺杂材料的正负被区分为施主（donor）与受主（acceptor）。施主原子带来的价电子（valence electrons）大多会与被掺杂的材料原子产生，进而被束缚。而没有和被掺杂材料原子产生共价键的电子则会被施主原子微弱地束缚住，这个电子又称为施主电子。和本质半导体的价电子比起来，施主至所需的较低，比较容易在半导体材料的晶格中移动，产生电流。虽然施主电子获得会跃迁至传导带，但并不会和本质半导体一样留下一个，施主原子在失去了电子后只会固定在半导体材料的晶格中。因此这种因为掺杂而获得多余电子提供传导的半导体称为n型半导体（n-type semiconductor），n代表带的电子。
和施主相对的，受主原子进入半导体晶格后，因为其价电子数目比半导体原子的价电子数量少，等效上会带来一个的空位，这个多出的空位即可视为电洞。受主掺杂后的半导体称为p型半导体（p-type semiconductor），p代表带正电荷的。
以一个硅的本质半导体来说明掺杂的影响。硅有四个，常用于硅的掺杂物有三价与五价的元素。当只有三个价电子的三价元素如硼（boron）掺杂至硅半导体中时，硼扮演的即是受主的角色，掺杂了硼的硅半导体就是p型半导体。反过来说，如果五价元素如磷（phosphorus）掺杂至硅半导体时，磷扮演施主的角色，掺杂磷的硅半导体成为n型半导体。
一个半导体材料有可能先后掺杂施主与受主，而如何决定此外质半导体为n型或p型必须视掺杂后的半导体中，受主带来的电洞浓度较高或是施主带来的电子浓度较高，亦即何者为此外质半导体的“多数载子”（majority carrier）。和多数载子相对的是少数载子（minority carrier）。对于半导体的操作原理分析而言，少数载子在半导体中的行为有着非常重要的地位。
半导体载子浓度
掺杂物浓度对于半导体最直接的影响在于其载子浓度。在的状态下，一个未经掺杂的本质半导体，电子与的浓度相等，如下列公式所示：
n=p=ni其中n是半导体内的电子浓度、p则是半导体的电洞浓度，ni则是本质半导体的载子浓度。ni会随着材料或温度的不同而改变。对于室温下的硅而言，ni大约是1×10 cm。
通常掺杂浓度越高，半导体的导电性就会变得越好，原因是能进入传导带的电子数量会随着掺杂浓度提高而增加。掺杂浓度非常高的半导体会因为导电性接近金属而被广泛应用在今日的集成电路制程来取代部份金属。高掺杂浓度通常会在n或是p后面附加一上标的“+”号，例如n代表掺杂浓度非常高的n型半导体，反之例如p则代表轻掺杂的p型半导体。需要特别说明的是即使掺杂浓度已经高到让半导体“退化”（degenerate）为导体，掺杂物的浓度和原本的半导体原子浓度比起来还是差距非常大。以一个有晶格结构的硅本质半导体而言，原子浓度大约是5×10 cm，而一般集成电路制程里的掺杂浓度约在10 cm至10 cm之间。掺杂浓度在10 cm以上的半导体在下通常就会被视为是一个“”（degenerated semiconductor）。重掺杂的半导体中，掺杂物和半导体原子的浓度比约是千分之一，而轻掺杂则可能会到十亿分之一的比例。在半导体制程中，掺杂浓度都会依照所制造出元件的需求量身打造，以合于使用者的需求。
掺杂对结构的影响
掺杂之后的半导体会有所改变。依照掺杂物的不同，本质半导体的之间会出现不同的。施主会在靠近传导带的地方产生一个新的，而受主原子则是在靠近的地方产生新的能阶。假设掺杂原子进入硅，则因为硼的能阶到硅的之间仅有0.045电子，远小于硅本身的能隙1.12电子伏特，所以在下就可以使掺杂到硅里的硼原子完全解离化（ionize）。
掺杂物对于的另一个重大影响是改变了能阶的位置。在热平衡的状态下阶依然会保持定值，这个特性会引出很多其他有用的电特性。举例来说，一个p-n接面（p-n junction）的能带会弯折，起因是原本p型半导体和n型半导体的阶位置各不相同，但是形成p-n接面后其费米能阶必须保持在同样的高度，造成无论是p型或是n型半导体的传导带或价带都会被弯曲以配合接面处的能带差异。
上述的效应可以用能带图（band diagram）来解释，。在能带图里代表位置，纵轴则是。图中也有阶，半导体的本质费米能阶（intrinsic Fermi level）通常以Ei来表示。在解释半导体元件的行为时，能带图是非常有用的。
半导体材料的制造
为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的，因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的问题包括晶格的错位（dislocation）、（twins），或是堆栈错误（stacking fault）都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体元件而言，材料晶格的缺陷通常是影响元件性能的主因。
目前用来成长高纯度半导体材料最常见的方法称为裘可制程（Czochralski process）。这种制程将一个单晶的（seed）放入溶解的同材质液体中，再以旋转的方式缓缓向上拉起。在被拉起时，溶质将会沿着固体和液体的接口固化，而旋转则可让溶质的温度均匀。
半导体半导体与集成电路的关系
半导体是指导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。我们知道，电路之所以具有某种功能，主要是因为其内部有电流的各种变化，而之所以形成电流，主要是因为有电子在金属线路和电子元件之间流动（运动/迁移）。所以，电子在材料中运动的难易程度，决定了其导电性能。常见的金属材料在常温下电子就很容易获得能量发生运动，因此其导电性能好；绝缘体由于其材料本身特性，电子很难获得导电所需能量，其内部很少电子可以迁移，因此几乎不导电。而半导体材料的导电特性则介于这两者之间，并且可以通过掺入杂质来改变其导电性能，人为控制它导电或者不导电以及导电的容易程度。这一点称之为半导体的可掺杂特性。
前面说过，集成电路的基础是晶体管，发明了晶体管才有可能创造出集成电路，而晶体管的基础则是半导体，因此半导体也是集成电路的基础。半导体之于集成电路，如同土地之于城市。很明显，山地、丘陵多者不适合建造城市，沙化土壤、石灰岩多的地方也不适合建造城市。“建造”城市需要选一块好地，“集成”电路也需要一块合适的基础材料——就是半导体。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓（化合物），其中应用最广的、商用化最成功的当推“硅”。
那么半导体，特别是硅，为什么适合制造集成电路呢？有多方面的原因。硅是地壳中最丰富的元素，仅次于氧。自然界中的岩石、砂砾等存在大量硅酸盐或二氧化硅，这是原料成本方面的原因。硅的可掺杂特性容易控制，容易制造出符合要求的晶体管，这是电路原理方面的原因。硅经过氧化所形成的二氧化硅性能稳定，能够作为半导体器件中所需的优良的绝缘膜使用，这是器件结构方面的原因。最关键的一点还是在于集成电路的平面工艺，硅更容易实施氧化、光刻、扩散等工艺，更方便集成，其性能更容易得到控制。因此后续主要介绍的也是基于硅的集成电路知识，对硅晶体管和集成电路工艺有了解后，会更容易理解这个问题。
除了可掺杂性之外，半导体还具有热敏性、光敏性、负电阻率温度可整流等几个特性，因此半导体材料除了用于制造大规模集成电路之外，还可以用于功率器件、光电器件、压力传感器、热电制冷等用途；利用微电子的超微细加工技术，还可以制成MEMS（微机械电子系统），应用在电子、医疗领域。
半导体应用
最早的实用“”是「（）/（）」。
一、在无线电收音机（）及电视机（Television）
中，作为“讯号放大器/”用。
二、发展「（Solar Power）」，也用在「（Solar Cell）」中。
三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，分辨率可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是性价比极高的一种测温元件。
四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应.
半导体命名
中国半导体器件型号命名方法
半导体器件由五部分（场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分）组成。五个部分意义如下：
第一部分：用数字表示半导体器件有效数目。2-二极管、3-三极管
第二部分：用表示半导体器
件的材料和极性。表示二极管时：A-N型锗材料、B-P型锗材料、C-N型、D-P型硅材料。表示三极管时：A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。
第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管(F&3MHz,Pc&1W)、G-高频小功率管（f&3MHz,Pc&1W)、D-低频大功率管（f&3MHz,Pc&1W)、A-高频大功率管（f&3MHz,Pc&1W)、T-半导体（可控整流器）、Y-体效应器件、B-雪崩管、J-阶跃恢复管、CS-场效应管、BT-半导体特殊器件、FH-复合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。
第四部分：用数字表示序号
第五部分：用汉语拼音字母表示规格号
例如：3DG18表示NPN型硅材料高频三极管
日本半导体分立器件型号命名方法
日本生产的半导体分立器件，由五至七部分组成。通常只用到前五个部分，其各部分的符号意义如下：
第一部分：用数字表示器件有效电极数目或类型。0-光电（即光敏）二极管三极管及上述器件的组合管、1-二极管、2三极或具有两个pn结的其他器件、3-具有四个有效电极或具有三个pn结的其他器件、┄┄依此类推。
第二部分：日本JEIA注册标志。S-表示已在日本电子工业协会JEIA注册登记的半导体分立器件。
第三部分：用字母表示器件使用材料极性和类型。A-PNP型高频管、B-PNP型低频管、C-NPN型高频管、D-NPN型低频管、F-P控制极可控硅、G-N控制极可控硅、H-N、J-P沟道场效应管、K-N 沟道场效应管、M-双向可控硅。
第四部分：用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。两位以上的整数-从“11”开始，表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号；不同公司的性能相同的器件可以使用同一顺序号；数字越大，越是最新产品。
第五部分：用字母表示同一型号的改进型产品标志。A、B、C、D、E、F表示这一器件是原型号产品的改进产品。
美国半导体分立器件型号命名方法
晶体管或其他半导体器件的命名法较混乱。美国电子工业协会半导体分立器件命名方法如下：
第一部分：用符号表示器件用途的类型。JAN-军级、JANTX-特军级、JANTXV-超特军级、JANS-宇航级、（无）-非军用品。
第二部分：用数字表示pn结数目。1-二极管、2=三极管、3-三个pn结器件、n-n个pn结器件。
第三部分：美国电子工业协会（EIA）注册标志。N-该器件已在美国电子工业协会（EIA）注册登记。
第四部分：美国电子工业协会登记顺序号。多位数字-该器件在美国电子工业协会登记的顺序号。
第五部分：用字母表示器件分档。A、B、C、D、┄┄-同一型号器件的不同档别。如：JAN2N3251A表示PNP硅高频小功率，JAN-军级、2-三极管、N-EIA 注册标志、3251-EIA登记顺序号、A-2N3251A档。
国际电子联合会半导体型号命名方法
德国、法国、意大利、、比利时等国家以及、罗马尼亚、、波兰等国家，大都采用国际电子联合会半导体分立器件型号命名方法。这种命名方法由四个基本部分组成，各部分的符号及意义如下：
第一部分：用字母表示器件使用的材料。A-器件使用材料的禁带宽度Eg=0.6~1.0eV 如锗、B-器件使用材料的Eg=1.0~1.3eV 如硅、C-器件使用材料的Eg&1.3eV 如砷化镓、D-器件使用材料的Eg&0.6eV 如、E-器件使用及光电池使用的材料
第二部分：用字母表示器件的类型及主要特征。A-检波开关混频二极管、B-变容二极管、C-低频小功率三极管、D-低频大功率三极管、E-、F-高频小功率三极管、G-复合器件及其他器件、H-磁敏二极管、K-开放中的、L-高频大功率三极管、M-封闭磁路中的霍尔元件、P-光敏器件、Q-发光器件、R-小功率晶闸管、S-小、T-大功率晶闸管、U-大功率开关管、X-倍增二极管、Y-整流二极管、Z-稳压二极管。
第三部分：用数字或字母加数字表示登记号。三位数字-代表通用半导体器件的登记序号、一个字母加二位数字-表示专用半导体器件的登记序号。
第四部分：用字母对同一类型号器件进行分档。A、B、C、D、E┄┄-表示同一型号的器件按某一参数进行分档的标志。
除四个基本部分外，有时还加后缀，以区别特性或进一步分类。常见后缀如下：
1．稳压二极管型号的后缀。其后缀的第一部分是一个字母，表示稳定电压值的容许误差范围，字母A、B、C、D、E分别表示容许误差为±1%、±2%、±5%、±10%、±15%；其后缀第二部分是数字，表示标称稳定电压的整数数值；后缀的第三部分是字母V，代表小数点，字母V之后的数字为稳压管标称稳定电压的小数值。
2．整流二极管后缀是数字，表示器件的最大反向峰值耐压值，单位是伏特。
3．晶闸管型号的后缀也是数字，通常标出最大反向峰值耐压值和最大反向中数值较小的那个电压值。
如：BDX51-表示NPN硅低频大功率三极管，AF239S-表示PNP锗高频小功率三极管。
五、欧洲早期半导体分立器件型号命名法
欧洲有些国家命名方法
第一部分：O-表示半导体器件
第二部分：A-二极管、C-三极管、AP-光电二极管、CP-光电三极管、AZ-稳压管、RP-光电器件。
第三部分：多位数字-表示器件的登记序号。
第四部分：A、B、C┄┄-表示同一型号器件的变型产品。
半导体未来发展
以GaN（氮化镓）为代表的第三代半导体材料及器件的开发是新兴半导体产业的核心和基础，其研究开发呈现出日新月异的发展势态。GaN基光电器件中，蓝色发光二极管LED率先实现商品化生产 成功开发蓝光LED和LD之后，科研方向转移到GaN紫外光探测器上 GaN材料在微波功率方面也有相当大的应用市场。氮化镓半导体开关被誉为半导体芯片设计上一个新的里程碑。美国佛罗里达大学的科学家已经开发出一种可用于制造新型电子开关的重要器件，这种电子开关可以提供平稳、无间断电源[2]
DONALD A. NEAMEN．Microelectronics：McGraw，2010
．中国知网[引用日期]
中国电子学会（Chinese Instit...
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