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中国大陆半导体加工厂商简介
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什么是半导体的NP结？
什么是半导体的NP结？
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要弄清楚半导体的PN节，首先要搞清楚什么是P型半导体什么是N型半导体，所谓N型半导体就是在正四价的硅或锗元素制成的半导体中加入微量三价元素，如硼等，则空穴的浓度大大增加，空穴成为多子，电子成为少子，这种以空穴导电为主的半导体称为P型半导体。而N型半导体就是在四价元素中加入微量五价元素，则电子的浓度大大增加，电子成为多子，空穴成为少子，这种以电子导电为主的半导体称为N型半导体。通过工艺将P型半导体和N型半导体制造在一块半导体上就是PN节。
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集团优秀教师，考研写作主讲，曾随中国政府代表团出访欧美
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外交学院外交学学士；国家三级笔译证书，精通词组、句型与运用。注重培养学
说出您感谢的话：半导体存储器
[浏览次数：8747次]半导体存储器
半导体存储器，是一种以存储二值信息的大规模集成电路作为存储媒体的存储器，常用于存储程序、常数、原始数据、中间结果和最终结果等数据，是微型计算机的重要记忆元件。半导体存储器有存储速度快、存储密度高、与逻辑电路接口容易等优点，主要用作高速缓冲存储器、主存储器、只读存储器、堆栈存储器等。
半导体存储器概述
和逻辑运算器一样，半导体存储器同样也是各种电子计算机的关键部件，并且广泛应用于各类通讯和家用电子设备中；如今大到超级计算机和航天飞机，小到手机、语言复读机、各种电子玩具以及智能卡，都用到不同种类的半导体存储器；没有存储记忆功能的数字集成系统芯片(system on chip, SOC)，就像人的大脑失去了记忆，如此可知存储器和逻辑运算器同等重要、缺一不可。现代半导体存储器的基本特点包括高密度、大容量、高速度、低功耗、低成本、类型多、功能强、用途广，几乎在每种半导体存储器中都采用金属-氧化层-半导体（MOS）工艺，并位于整个MOS芯片制造工艺的前沿。
半导体存储器分类
半导体存储器是存储二值信息的大规模集成电路，是现代数字系统的重要组成部分。半导体存储器分类如下：按制造工艺分，有双极型和MOS型两类。双极型存储器具有工作速度快、功耗大、价格较高的特点。MOS型存储器具有集成度高、功耗小、工艺简单、价格低等特点。按存取方式分，有顺序存取存储器（SAM）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）三类。1.顺序存取存储器（简称SAM）：对信息的存入（写）或取出（读）是按顺序进行的，即具有“先入先出”或“先入后出”的特点。2.随机存取存储器（简称RAM）：可在任何时刻随机地对任意一个单元直接存取信息。根据所采用的存储单元工作原理的不同，又将随机存储器分为静态存储器SRAM和动态存储器DRAM。DRAM存储单元结构非常简单，它所能达到的集成度远高于SRAM。3.只读存储器（简称ROM）：信息被事先固化到存储器内，可以长期保留，断电也不丢失。它在正常运行时，只能读出信息，而不能写入。只读存储器有固定 ROM和可编程ROM两类。可编程ROM又有一次可编程ROM（简称PROM）、光可擦可编程ROM（简称EPROM）、电可擦可编程ROM（简称 EEPROM或E2PROM）、快闪存储器（Flash Memory）等几种类型。
半导体存储器原理
半导体存储器因其存储元器件及其工作原理不同而类别不同。输入的地址码(address or address code)信号通过地址缓冲器(address buffer) 进入译码器（decoder），如果存储器有 N个地址码输入端，则该存储器的记忆容量为2N比特；在由一个个存储单元有规律地排列而组成的存储器阵列(memory array)中，有2n根字线（word line, WL）和 2N-n 根位线（bit line, BL）相互垂直交叉排列；在每一个字线和位线的交叉点上接有存储单元即元器件；在读出数据时，首先由行译码器选择其中一根字线，接在这一根字线（行）上的所有的存储单元与各自的位线（列）相连接，各个位线上得到与存储单元所记忆的数据相对应的微小信号，通过读出放大器 （sense amplifier）进行放大；然后，由列译码器选择其中一个读出并放大，将放大了的信号通过多路输出缓冲器（multiplexer）送给输出电路；在写数据时，要将写入的数据送给由列译码器选择的位线，通过特定的写入电路将数字信号写入指定的存储单元。值得一提的是，存储阵列(memory array)之外的其它元器件和子系统，包括地址缓冲器(address buffer)、译码器（decoder）和控制器(controller)，也都是由逻辑器件以及子系统所构成；因此，要想通过同一个制程，把上百万个高密度一种或者多种存储单元器件，和支持存储器工作的所有逻辑元器件与电路完成，并保证各个元器件和整个系统达到规定的技术指标与要求，对芯片制成工艺及其技术是一种极高的技术挑战，尤其是对于嵌入一种或多种存储器件单元的数字集成系统芯片将更为明显。
半导体存储器的指标
半导体存储器有两个主要技术指标：存储容量和存取速度。1.存储容量存储容量是半导体存储器存储信息量大小的指标。半导体存储器的容量越大，存放程序和数据的能力就越强。2.存取速度存储器的存取速度是用存取时间来衡量的，它是指存储器从接收CPU发来的有效地址到存储器给出的数据稳定地出现在数据总线上所需要的时间。存取速度对CPU与存储器的时间配合是至关重要的。如果存储器的存取速度太慢，与CPU不能匹配，则CPU读取的信息就可能有误。3.存储器功耗存储器功耗是指它在正常工作时所消耗的电功率。通常，半导体存储器的功耗和存取速度有关，存取速度越快，功耗也越大。因此，在保证存取速度前提下，存储器的功耗越小越好。4.可靠性和工作寿命半导体存储器的可靠性是指它对周围电磁场、温度和湿度等的抗干扰能力。由于半导体存储器常采用VLSI工艺制造，可靠性较高，寿命也较长，平均无故障时间可达数千小时。5.集成度半导体存储器的集成度是指它在一块数平方毫米芯片上能够集成的晶体管数目，有时也可以每块芯片上集成的“基本存储电路”个数来表征。
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杂质半导体因掺入杂质性质不同，杂质半导体可分为空穴（P）型半导体和电 子（N）型半导体两大类。 半导体中的杂质对电导率的影响非常大。&&---
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杂质半导体因掺入杂质性质不同，杂质半导体可分为空穴（P）型半导体和电 子（N）型半导体两大类。 半导体中的杂质对电导率的影响非常大。
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什么是杂质半导体？
杂质半导体的定义
在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。杂质半导体掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。制备杂质半导体时一般按百万分之一数量级的比例在本征半导体中掺杂。
杂质半导体的原理
杂质半导体因掺入杂质性质不同，杂质半导体可分为空穴（P）型半导体和电 子（N）型半导体两大类。 半导体中的杂质对电导率的影响非常大。
杂质半导体
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半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(dor)杂质，相应能级称为施主能级，位于禁带上方靠近导带底附近。例如四价元素锗或硅晶体中 掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时，杂质原子作为晶格的一分子，其五个价电子中有四个与周围的锗（或硅）原子形成共价键，多余的一个电子被束缚于杂质原 子附近，产生类氢浅能级&施主能级。施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多，很易激发到导带成为电子载流子，因此对于掺入 施主杂质的半导体，导电载流子主要是被激发到导带中的电子，属电子导电型，称为N型半导体。由于半导体中总是存在本征激发的电子空穴对，所以在n型半导体 中电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
相应地，能提供空穴载流子的杂质称为受 主(Acceptor)杂质，相应能级称为受主能级，位于禁带下方靠近价带顶附近。例如在锗或硅晶体中掺入微量三价元素硼、铝、镓等杂质原子时，杂质原子 与周围四个锗（或硅）原子形成共价结合时尚缺少一个电子，因而存在一个空位，与此空位相应的能量状态就是受主能级。由于受主能级靠近价带顶，价带中的电子 很容易激发到受主能级上填补这个空位，使受主杂质原子成为负电中心。同时价带中由于电离出一个电子而留下一个空位，形成自由的空穴载流子，这一过程所需电 离能比本征半导体情形下产生电子空穴对要小得多。因此这时空穴是多数载流子，杂质半导体主要靠空穴导电，即空穴导电型，称为p型半导体。在P型半导体中空 穴是多数载流子，电子是少数载流子。在半导体器件的各种效应中，少数载流子常扮演重要角色。
杂质半导体的分类
1．N型半导体
在纯净的硅（或锗）晶体中，掺入少量磷（或其他五价元素，如砷），由于掺入的元素数量较少，因此整个晶体结构基本上保持不变，只是某些位置上的硅原子被磷 原子替代。磷原子五个价电子中的四个与硅原子形成共价键结构，而多余一个价电子处于共价键之外，很容易挣脱原子核的束缚成为自由电子。这样，半导体中自由 电子数目明显增加，大大提高了半导体的导电性能。同时空穴数量远少于自由电子数量，故自由电子被称为多数载流子（简称多子），空穴被称为少数载流子（简称 少子）。这种杂质半导体主要以电子导电为主，称为电子半导项目1设计与制作线性集成直流稳压电源体，简称N型半导体，如下图（3）所示。
2．P型半导体
在纯净的硅（或锗）晶体中，掺人少量硼（或其他三价元素，如铝），硼原子与周围的硅原子形成共价键时，会因缺少一个价电子而在共价键中出现一个空位，这 个空位很容易被相邻的价电子填补，而使失去价电子的共价键出现一个空穴。这样，在杂质半导体中出现大量空穴，空穴被称为多数载流子，自由电子被称为少数载 流子。这种杂质半导体主要靠空穴导电，称为空穴半导体，简称P型半导体，如下图（3）所示。
必须指出的是，不论是N型半导体还是P型半导体，虽然都是一种载流子占多数，但整个晶体中正负电荷数量相等，呈现电中性。
杂质半导体与本征半导体的区别
不含杂质和缺陷的纯净半导体，其内部电子和空穴浓度相等，称为本征半导体。本征半导体本征半导体的导电能力很弱，热稳定性也很差，因此，不宜直接用它制造 半导体器件。反之，掺入一定量杂质的半导体称为杂质半导体或非本征半导体，这是实际用于制作半导体器件及集成电路的材料。
半导体材料具有两个非常重要的特性：
(1)热敏和光敏特性（当温度升高或者光照增强 时，其导电能力大大增强）；
(2)掺杂特性（在纯净的半导体中掺人少量的杂质后，半导体的导电能力大大增强）。
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