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半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。如二極管就是采用半導(dǎo)體制作的器件。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看,半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產(chǎn)品,如計算機、移動電話或是數(shù)字錄音機當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著極為密切的關(guān)連。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導(dǎo)體材料中,在商業(yè)應(yīng)用上最具有影響力的一種。
定義
物質(zhì)存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導(dǎo)電性差的材料,如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導(dǎo)電性比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體??梢院唵蔚陌呀橛趯?dǎo)體和絕緣體之間的材料稱為半導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比,半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的,直到20世紀30年代,當(dāng)材料的提純技術(shù)改進以后,半導(dǎo)體的存在才真正被學(xué)術(shù)界認可。
半導(dǎo)體是指在常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體是指一種導(dǎo)電性可控,范圍從絕緣體到導(dǎo)體之間的材料。從科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的角度 來看,半導(dǎo)體影響著人們的日常工作生活,直到20世紀30年代這一材料才被學(xué)界所認可。
發(fā)展歷史
1833年,英國科學(xué)家電子學(xué)之父法拉第最先發(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,但法拉第發(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),在光照下會產(chǎn)生一個電壓,這就是后來人們熟知的光生伏特效應(yīng),這是被發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體的第二個特性。
1873年,英國的史密斯發(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)體的第三種特性。
在1874年,德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導(dǎo)與所加電場的方向有關(guān),即它的導(dǎo)電有方向性,在它兩端加一個正向電壓,它是導(dǎo)通的;如果把電壓極性反過來,它就不導(dǎo)電,這就是半導(dǎo)體的整流效應(yīng),也是半導(dǎo)體所特有的第四種特性。同年,舒斯特又發(fā)現(xiàn)了銅與氧化銅的整流效應(yīng)。
分類:
(1)元素半導(dǎo)體
?。?)無機合成物半導(dǎo)體
?。?)有機合成物半導(dǎo)體
?。?)非晶態(tài)半導(dǎo)體
?。?)本征半導(dǎo)體
半導(dǎo)體應(yīng)用
半導(dǎo)體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。
刷題鞏固
1.半導(dǎo)體在我們的日常生活中有著廣泛應(yīng)用,下列關(guān)于半導(dǎo)體的說法正確的是:
A.麥克斯韋首次發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體現(xiàn)象
B.所有半導(dǎo)體材料都屬于金屬化合物
C.溫度升高,半導(dǎo)體的電阻會隨之變高
D.LED燈利用半導(dǎo)體將電能轉(zhuǎn)化為光能
解析
本題考查科技常識。半導(dǎo)體是指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體。
A項錯誤,法拉第最先發(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,但法拉第發(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)。麥克斯韋,著名的物理學(xué)家,預(yù)言了電磁波的存在。
B項錯誤,半導(dǎo)體材料很多,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。鍺和硅是最常用的元素半導(dǎo)體。
C項錯誤,一般情況下,金屬的電阻隨溫度升高而增加,但是溫度升高,半導(dǎo)體的電阻會隨之降低,導(dǎo)電率升高。
D項正確,LED燈即半導(dǎo)體發(fā)光二極管,是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。
故正確答案為D。
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