tekhne产品在半导体制造上的运用

什么是半导体

半导体是半导体集成电路的简称。它是一种物质，同时具有导电良好的“导体”和导电性能不佳的“绝缘体”的特性。
此外，有时将使用半导体的晶体管（控制电流的元件）和二极管等电子元件构成的电路称为 IC（Integrated Circuit）。如果把导体想象成铁等金属，绝缘体是橡胶，可能会更容易理解。

半导体结构

如上所述，半导体具有介于导电的“导体”物质和不导电的“绝缘体”物质之间的性质。所谓“导体”、“绝缘体”和“半导体”的区别，用专业术语来说就是“禁带（bandgap）”能量宽度的区别。电子所占据的最高能带“（价带）”与低能带“（导带）”底部之间的能带称为禁带，价带和导带是电子所处的能带。不存在的称为禁带。金属系统是一个没有禁带的例子。许多金属很容易导电，即电子很容易移动。相反，陶瓷、橡胶和玻璃是具有大禁带的材料的例子。由于电子不能移动，所以有许多被称为绝缘体的东西不允许电流流动。
另一方面，在半导体中，如果禁带比金属的禁带宽但比绝缘体的禁带小，则通过向电子施加热和电压等能量，电流就会流动。因此，通过有意地将杂质混入半导体本身，可以改变电子和（原子）空位的流动并控制电性能。半导体根据添加的杂质分为n型和p型。

n型半导体：本征半导体周期表中Ⅳ族元素（硅、锗Ge等）中微量的Ⅴ族（磷P、砷As、锑Sb等）（仅由添加硅Si)元素。当加入V族时，V族价电子中的一个多余电子可以自由移动（自由电子）。自由电子带有负电荷，当它们移动以降低电阻并施加能量时，它们会被吸引到正极，从而使电流流动并显示出半导体的特性。
p型半导体：在元素周期表中IV族元素（硅、锗Ge等）中加入少量III族元素（硼B、铟In等）的本征半导体。当少量的Ⅲ族加到Ⅳ族中时，少了一个电子，所缺少的空穴称为空穴。当在此状态下施加电压时，附近的电子会移动到该空穴。此外，电子的这种运动会在别处产生空穴。随着这种重复，电子似乎稳定地向负极移动。因此，当施加能量时，它会被吸引到+极并有电流流动，并表现出作为半导体的特性。

n型半导体和p型半导体的结具有使电流仅在一个方向流动的功能。在结处，n型半导体中的自由电子与p型半导体中的空穴相互吸引，结合并消失在结面上。换句话说，电子不再存在于结面上，导致与绝缘体相同的状态。电子不再存在的层称为耗尽层。在这种绝缘体状态下，如果将 n 型半导体侧连接到负极，将 p 型半导体侧连接到正极并施加电压，电子就会从 n 型流向 p 型。

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