Substrato IC - Spiegazione dettagliata dei materiali a semiconduttore nell'industria dei circuiti stampati PCB

1. Definizione di semiconduttore: Un semiconduttore è un materiale, che si riferisce a un materiale che ha conducibilità tra un conduttore e un isolante a temperatura ambiente. I semiconduttori svolgono un ruolo importante in tutte le industrie manifatturiere dell'elettronica. Ad esempio, i diodi sono dispositivi fatti di semiconduttori. La conducibilità di un semiconduttore può variare in base alle sue condizioni esterne e può passare da completamente non conduttivo a completamente conduttivo. Così può essere utilizzato per fare componenti elettronici in diversi stati. Che si tratti di tecnologia, vantaggi economici o valore pratico, i semiconduttori sono uno dei pochi materiali buoni. Tra i materiali semiconduttori come semiconduttori di silicio-silicio, semiconduttori di germanio e semiconduttori di arsenuro di gallio, i semiconduttori di silicio sono i più utilizzati nella produzione elettronica e sono anche i materiali semiconduttori più utilizzati nel commercio. Rispetto agli isolatori e ai conduttori, i semiconduttori hanno una breve storia. Secondo i materiali, i materiali semiconduttori sono stati riconosciuti dal mondo accademico negli anni Trenta e realmente entrati in vita.

Poiché stiamo per introdurre i semiconduttori, allora dobbiamo introdurre un termine appropriato "semiconduttore intrinseco" per così tanto tempo. I semiconduttori intrinsici sono semiconduttori senza impurità o difetti del reticolo. Tuttavia, i semiconduttori intrinseci hanno resistività relativamente elevata e poco valore pratico, quindi sono raramente utilizzati nelle applicazioni commerciali.

2. classificazione dei semiconduttori: Come tutti sappiamo, ci sono molti materiali per isolanti e conduttori, quindi non c'è carenza di materiali semiconduttori. I materiali semiconduttori sono generalmente classificati per composizione chimica, uno è semiconduttore elementare e l'altro è semiconduttore composto. I semiconduttori elementari più comunemente usati sono semiconduttori di germanio e semiconduttori di coppia. I semiconduttori composti sono ampiamente usati, quali i semiconduttori dell'arsenuro di gallio, i semiconduttori del fosfuro di gallio e i semiconduttori del solfuro di cadmio.

3. Storia dei semiconduttori: Infatti, la scoperta dei semiconduttori può essere fatta risalire al 1833, quando il solfuro d'argento è stato scoperto a Faraday, Inghilterra, che può ridurre la propria resistenza man mano che la temperatura sale. È la prima volta che viene scoperto un fenomeno semiconduttore. Più tardi, nel 1839, Beclere di Francia scoprì un fenomeno che sotto la cura di un bambino, la giunzione formata dal contatto tra un semiconduttore e un elettrolita può generare una tensione. Questo fenomeno è chiamato anche effetto fotovoltaico. Nel 1873, un altro scienziato del Regno Unito, Smith, scoprì un'altra caratteristica dei semiconduttori, l'effetto di fotoconduttività. Il processo di sviluppo dettagliato non è dato come esempio. Tuttavia, c'è una domanda, ecco perché la definizione di semiconduttore è stata riconosciuta dal mondo accademico per così tanto tempo? Per i dettagli su questo problema, è necessario leggere il materiale "The coming of Materials Science".

4. Cinque caratteristiche dei semiconduttori: I semiconduttori hanno cinque caratteristiche: doping, sensibilità al calore, fotosensibile, caratteristiche di temperatura di resistività negativa e caratteristiche di rettifica.

5. l'applicazione dei semiconduttori nei circuiti integrati; La base dei circuiti integrati sono i transistor e la base dei transistor sono i semiconduttori, quindi la base dei circuiti integrati sono i semiconduttori. Tra questi, il semiconduttore più comune e ampiamente utilizzato è il semiconduttore di silicio. Allora perché il semiconduttore in silicio diventa il tesoro dei circuiti integrati? Possiamo considerare diversi punti separatamente.

Il primo punto: chiunque conosca la chimica sa che i quattro elementi più abbondanti sulla terra sono ossigeno, silicio, alluminio e ferro. In questo ordine, sappiamo che il silicio è il secondo elemento più abbondante sulla terra. Il silicio è il più abbondante nella crosta terrestre, il che significa che il costo di estrazione delle materie prime del silicio semiconduttore è molto basso. Il secondo punto: La concentrazione di impurità nei semiconduttori del silicio è facile da controllare manualmente ed è conveniente ottenere componenti che soddisfano i requisiti, cioè transistor. E il silicio sulla superficie è ossidato e un film di ossido molto stabile, biossido di silicio, sarà formato come un film isolante.

In terzo luogo, in termini di tecnologia, i semiconduttori al silicio sono più facili da ottenere ossidazione e fotolitografia e le loro prestazioni sono più controllabili rispetto ad altri tipi.