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计算机原理
第一篇 数字电路
半导体
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2025-06-08 19:32
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半导体
## 导体 在高中,我们学过,能够导电的物体,叫做道题,比如铁丝、铜丝等。 ## 绝缘体 我们把不能够导电的物体称作绝缘体,比如塑料、玻璃等物体。 ## 半导体 在自然界里,存在一类材料,当电压高于$5V$(这里5V仅用作举例),他就导电,低于$5V$他就不导电,我们称这种物体,为半导体。 ### 半导体的性质 1.**温度升高可以显著提高半导体的导电能力**。例如:纯硅材料 $S i$ 当温度从 $30^{\circ} C$ 到 $20^{\circ} C$ 时,电阻率增大一倍 2.**微量杂质的含量(有无,多少)可以显著改变半导体的导电能力**。例如:每 1 百万个 $S i$ 原子中掺入1个杂质原子( +3 价元素和 +5 价元素),则在常温( $27^{\circ} C$ ,常温为什么是 $27^{\circ} C$ ,因为让绝对温度是一个整数,$T=273+t, T$ 最接近的是 $300 k$ ,故t为 $27^{\circ} C$ )条件下,它的电阻率由 $214,000 \Omega \cdot cm$ 下降为 $0.2 \Omega \cdot cm$ , 3.**光照可以显著提高半导体的导电能力**,例如:淀积在绝缘基片上的 $C d S$ 薄膜,它在无光照情况下电阻值约为几 $+M \Omega$ ,而在光照下电阻值约为几十 $K \Omega$ 4.**另外磁场、电场也可以显著改变半导体导电能力** 所以半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间,另外还是一种自身性质容易受到外界的光、热、磁、电以及微量杂质含量变化而发生显著变化的材料。 而半导体有这么好的性质,则我们可以利用起来,尤其后面所介绍的二极管、三极管、场效应管就是使用了微量杂质的含量可以显著改变半导体的导电能力的性质。
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