半導(dǎo)體發(fā)展史
- 2012-3-31 16:13:09
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半導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)實(shí)際上可以追溯到很久以前...... |
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半導(dǎo)體 半導(dǎo)體發(fā)展 |
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半導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)實(shí)際上可以追溯到很久以前,1833年,英國(guó)巴拉迪最先發(fā)現(xiàn)硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同于一般金屬,一般情況下,金屬的電阻隨溫度升高而增加,但巴拉迪發(fā)現(xiàn)硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導(dǎo)體現(xiàn)象的首次發(fā)現(xiàn)。不久,1839年法國(guó)的貝克萊爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體和電解質(zhì)接觸形成的結(jié),在光照下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓,這就是后來(lái)人們熟知的光生伏特效應(yīng),這是被發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體的第二個(gè)特征。1873年,英國(guó)的史密斯發(fā)現(xiàn)硒晶體材料在光照下電導(dǎo)增加的光電導(dǎo)效應(yīng),這是半導(dǎo)體又一個(gè)特有的性質(zhì)。半導(dǎo)體的這四個(gè)效應(yīng),(jianxia霍爾效應(yīng)的余績(jī)──四個(gè)伴生效應(yīng)的發(fā)現(xiàn))雖在1880年以前就先后被發(fā)現(xiàn)了,但半導(dǎo)體這個(gè)名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結(jié)出半導(dǎo)體的這四個(gè)特性一直到1947年12月才由貝爾實(shí)驗(yàn)室完成。在1874年,德國(guó)的布勞恩觀察到某些硫化物的電導(dǎo)與所加電場(chǎng)的方向有關(guān),即它的導(dǎo)電有方向性,在它兩端加一個(gè)正向電壓,它是導(dǎo)通的;如果把電壓極性反過(guò)來(lái),它就不導(dǎo)電,這就是半導(dǎo)體的整流效應(yīng),也是半導(dǎo)體所特有的第三種特性。同年,舒斯特又發(fā)現(xiàn)了銅與氧化銅的整流效應(yīng)。
貝爾實(shí)驗(yàn)室(1張)很多人會(huì)疑問(wèn),為什么半導(dǎo)體被認(rèn)可需要這么多年呢?主要原因是當(dāng)時(shí)的材料不純。沒(méi)有好的材料,很多與材料相關(guān)的問(wèn)題就難以說(shuō)清楚。如果感興趣可以讀一下RobertW.Cahn的ThecomingofMaterialsScience中關(guān)于半導(dǎo)體的一些說(shuō)明。半導(dǎo)體于室溫時(shí)電導(dǎo)率約在10ˉ10~10000/Ω·cm之間,純凈的半導(dǎo)體溫度升高時(shí)電導(dǎo)率按指數(shù)上升。半導(dǎo)體材料有很多種,按化學(xué)成分可分為元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體兩大類(lèi)。除上述晶態(tài)半導(dǎo)體外,還有非晶態(tài)的有機(jī)物半導(dǎo)體等和本征半導(dǎo)體。
編輯本段應(yīng)用
最早的實(shí)用“半導(dǎo)體”是「電晶體(Transistor)/二極體(Diode)」。一、在無(wú)線電收音機(jī)(Radio)及電視機(jī)(Television)中,作為“訊號(hào)放大器/整流器”用。二、近來(lái)發(fā)展「太陽(yáng)能(SolarPower)」,也用在「光電池(SolarCell)」中。三、半導(dǎo)體可以用來(lái)測(cè)量溫度,測(cè)溫范圍可以達(dá)到生產(chǎn)、生活、醫(yī)療衛(wèi)生、科研教學(xué)等應(yīng)用的70%的領(lǐng)域,有較高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性,分辨率可達(dá)0.1℃,甚至達(dá)到0.01℃也不是不可能,線性度0.2%,測(cè)溫范圍-100~+300℃,是性?xún)r(jià)比極高的一種測(cè)溫元件。
編輯本段命名
中國(guó)半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法
半導(dǎo)體器件型號(hào)由五部分(場(chǎng)效應(yīng)器件、半導(dǎo)體特殊器件、復(fù)合管、PIN型管、激光器件的型號(hào)命名只有第三、四、五部分)組成。五個(gè)部分意義如下:第一部分:用數(shù)字表示半導(dǎo)體器件有效電極數(shù)目。2-二極管、3-三極管第二部分:用漢語(yǔ)拼音字母表示半導(dǎo)體器件的材料和極性。表示二極管時(shí):A-N型鍺材料、B-P型鍺材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。表示三極管時(shí):A-PNP型鍺材料、B-NPN型鍺材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。第三部分:用漢語(yǔ)拼音字母表示半導(dǎo)體器件的內(nèi)型。P-普通管、V-微波管、W-穩(wěn)壓管、C-參量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光電器件、K-開(kāi)關(guān)管、X-低頻小功率管(F<3MHz,Pc<1W)、G-高頻小功率管(f>3MHz,Pc<1W)、D-低頻大功率管(f<3MHz,Pc>1W)、A-高頻大功率管(f>3MHz,Pc>1W)、T-半導(dǎo)體晶閘管(可控整流器)、Y-體效應(yīng)器件、B-雪崩管、J-階躍恢復(fù)管、CS-場(chǎng)效應(yīng)管、BT-半導(dǎo)體特殊器件、FH-復(fù)合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。第四部分:用數(shù)字表示序號(hào)第五部分:用漢語(yǔ)拼音字母表示規(guī)格號(hào)例如:3DG18表示NPN型硅材料高頻三極管
日本半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名方法
日本生產(chǎn)的半導(dǎo)體分立器件,由五至七部分組成。通常只用到前五個(gè)部分,其各部分的符號(hào)意義如下:第一部分:用數(shù)字表示器件有效電極數(shù)目或類(lèi)型。0-光電(即光敏)二極管三極管及上述器件的組合管、1-二極管、2三極或具有兩個(gè)pn結(jié)的其他器件、3-具有四個(gè)有效電極或具有三個(gè)pn結(jié)的其他器件、┄┄依此類(lèi)推。第二部分:日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA注冊(cè)標(biāo)志。S-表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA注冊(cè)登記的半導(dǎo)體分立器件。第三部分:用字母表示器件使用材料極性和類(lèi)型。A-PNP型高頻管、B-PNP型低頻管、C-NPN型高頻管、D-NPN型低頻管、F-P控制極可控硅、G-N控制極可控硅、H-N基極單結(jié)晶體管、J-P溝道場(chǎng)效應(yīng)管、K-N溝道場(chǎng)效應(yīng)管、M-雙向可控硅。第四部分:用數(shù)字表示在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA登記的順序號(hào)。兩位以上的整數(shù)-從“11”開(kāi)始,表示在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA登記的順序號(hào);不同公司的性能相同的器件可以使用同一順序號(hào);數(shù)字越大,越是近期產(chǎn)品。第五部分:用字母表示同一型號(hào)的改進(jìn)型產(chǎn)品標(biāo)志。A、B、C、D、E、F表示這一器件是原型號(hào)產(chǎn)品的改進(jìn)產(chǎn)品。
美國(guó)半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名方法
美國(guó)晶體管或其他半導(dǎo)體器件的命名法較混亂。美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體分立器件命名方法如下:第一部分:用符號(hào)表示器件用途的類(lèi)型。JAN-軍級(jí)、JANTX-特軍級(jí)、JANTXV-超特軍級(jí)、JANS-宇航級(jí)、(無(wú))-非軍用品。第二部分:用數(shù)字表示pn結(jié)數(shù)目。1-二極管、2=三極管、3-三個(gè)pn結(jié)器件、n-n個(gè)pn結(jié)器件。第三部分:美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)注冊(cè)標(biāo)志。N-該器件已在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)注冊(cè)登記。第四部分:美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)登記順序號(hào)。多位數(shù)字-該器件在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)登記的順序號(hào)。第五部分:用字母表示器件分檔。A、B、C、D、┄┄-同一型號(hào)器件的不同檔別。如:JAN2N3251A表示PNP硅高頻小功率開(kāi)關(guān)三極管,JAN-軍級(jí)、2-三極管、N-EIA注冊(cè)標(biāo)志、3251-EIA登記順序號(hào)、A-2N3251A檔。
國(guó)際電子聯(lián)合會(huì)半導(dǎo)體型號(hào)命名方法
德國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、比利時(shí)等歐洲國(guó)家以及匈牙利、羅馬尼亞、南斯拉夫、波蘭等東歐國(guó)家,大都采用國(guó)際電子聯(lián)合會(huì)半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名方法。這種命名方法由四個(gè)基本部分組成,各部分的符號(hào)及意義如下:第一部分:用字母表示器件使用的材料。A-器件使用材料的禁帶寬度Eg=0.6~1.0eV如鍺、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如砷化鎵、D-器件使用材料的Eg<0.6eV如銻化銦、E-器件使用復(fù)合材料及光電池使用的材料第二部分:用字母表示器件的類(lèi)型及主要特征。A-檢波開(kāi)關(guān)混頻二極管、B-變?nèi)荻䴓O管、C-低頻小功率三極管、D-低頻大功率三極管、E-隧道二極管、F-高頻小功率三極管、G-復(fù)合器件及其他器件、H-磁敏二極管、K-開(kāi)放磁路中的霍爾元件、L-高頻大功率三極管、M-封閉磁路中的霍爾元件、P-光敏器件、Q-發(fā)光器件、R-小功率晶閘管、S-小功率開(kāi)關(guān)管、T-大功率晶閘管、U-大功率開(kāi)關(guān)管、X-倍增二極管、Y-整流二極管、Z-穩(wěn)壓二極管。第三部分:用數(shù)字或字母加數(shù)字表示登記號(hào)。三位數(shù)字-代表通用半導(dǎo)體器件的登記序號(hào)、一個(gè)字母加二位數(shù)字-表示專(zhuān)用半導(dǎo)體器件的登記序號(hào)。第四部分:用字母對(duì)同一類(lèi)型號(hào)器件進(jìn)行分檔。A、B、C、D、E┄┄-表示同一型號(hào)的器件按某一參數(shù)進(jìn)行分檔的標(biāo)志。除四個(gè)基本部分外,有時(shí)還加后綴,以區(qū)別特性或進(jìn)一步分類(lèi)。常見(jiàn)后綴如下:1.穩(wěn)壓二極管型號(hào)的后綴。其后綴的第一部分是一個(gè)字母,表示穩(wěn)定電壓值的容許誤差范圍,字母A、B、C、D、E分別表示容許誤差為±1%、±2%、±5%、±10%、±15%;其后綴第二部分是數(shù)字,表示標(biāo)稱(chēng)穩(wěn)定電壓的整數(shù)數(shù)值;后綴的第三部分是字母V,代表小數(shù)點(diǎn),字母V之后的數(shù)字為穩(wěn)壓管標(biāo)稱(chēng)穩(wěn)定電壓的小數(shù)值。2.整流二極管后綴是數(shù)字,表示器件的最大反向峰值耐壓值,單位是伏特。3.晶閘管型號(hào)的后綴也是數(shù)字,通常標(biāo)出最大反向峰值耐壓值和最大反向關(guān)斷電壓中數(shù)值較小的那個(gè)電壓值。如:BDX51-表示NPN硅低頻大功率三極管,AF239S-表示PNP鍺高頻小功率三極管。五、歐洲早期半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名法
歐洲有些國(guó)家命名方法
第一部分:O-表示半導(dǎo)體器件第二部分:A-二極管、C-三極管、AP-光電二極管、CP-光電三極管、AZ-穩(wěn)壓管、RP-光電器件。第三部分:多位數(shù)字-表示器件的登記序號(hào)。第四部分:A、B、C┄┄-表示同一型號(hào)器件的變型產(chǎn)品。
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