美国首次制造出不使用半导体的晶体管

美国首次制造出不使用半导体的晶体管

据美国每日科学网站报道，美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点，实现量子隧穿效应，制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。

几十年来，电子设备变得越来越小，科学家们现已能将数百万个半导体集成在单个硅芯片上。该研究的领导者、密歇根理工大学的物理学家叶跃进(音译)表示：“以目前的技术发展形势看，10年到20年间，这种晶体管不可能变得更小。半导体还有另一个先天不足，即会以热的形式浪费大量能源。”

科学家们尝试使用不同材料和半导体设计方法来解决上述问题，但都与硅等半导体有关。2007年，叶跃进开始另辟蹊径，制造没有半导体的晶体管。叶跃进说：“我的想法是用纳米尺度的绝缘体并在其顶部安放纳米金属来制造晶体管，我们选择了氮化硼碳纳米管(BNNTs)做基座。”随后，他们使用激光，将直径为3纳米宽的金量子点(QDs)置于氮化硼碳纳米管顶端，形成了量子点―氮化硼碳纳米管(QDs-BNNTs)。对于金量子点来说，氮化硼碳纳米管是完美的基座，其尺寸小、可控而且直径一致，同时还绝缘，也能对其上的量子点大小进行限制。

研究人员同橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家们携手合作，在室温下让量子点―氮化硼碳纳米管两端的电极通电。有趣的事情发生了：电子非常精确地从一个量子点跳到另一个量子点――这就是量子隧穿效应。叶跃进表示：“这种设备的稳定性非常好。”

叶跃进团队利用这一设备制造出了一种晶体管，其中没有半导体的“身影”。当施加足够的电压时，其会打开到导电状态；当电压低或关闭时，它会恢复到其天然的绝缘体状态。而且，这一设备没有“漏网之鱼”：没有来自金量子点的电子逃进绝缘的氮化硼碳纳米管内，因此，隧道会一直保持冷的状态。而硅常遇到泄露，使电子设备中的大量能量以热的形式被浪费掉。

密歇根理工大学的物理学家约翰?雅什查克为新的晶体管研究出了理论框架。他表示，此前也有其他科学家利用量子隧穿制造出了晶体管，但这些设备只在液氦温度(4.2K)下工作，而新设备则可以在室温下工作。

叶跃进的金―纳米管设备的秘密就在于“小”：其仅有1微米长、20纳米宽。雅什查克解释道：“这个金岛的宽度必须在纳米级别，这样才能在室温下控制电子。如果它们太大，有很多电子可以在其上流动。从理论上而言，当电极之间的距离近到几分之一微米时，这些隧道可以小到接近零。”

最新1半导体二极管及其应用汇总

1半导体二极管及其 应用

模拟电子技术 电子技术：研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。 第一代电子器件 电真空器件：电子管和离子管 电子管的结构和工作原理 A ：有密封的管壳，内部抽到高真空。 B ：在热阴极电子管中，有个阴极。 C：阴极由灯丝加热，使温度升高发射出电子 D：电子受外加电场和磁场的作用下在真空中运动形成电子管中的电流。 电子管的主要特点电子管 A 体积大重量重耗电大寿命短 B 目前在一些大功率发射装置中使用 离子管 A：与电子管类似，也抽成真空管。 B：管子中的电流，除了电子外也有正离子。 第二代电子器件----晶体管

晶体管是用半导体材料制成的，也称为半导体器件（semiconductor device）or 固体器件（solid-state device）。 晶体管的主要特点 A体积小、重量轻 B寿命长、功耗低 C 受温度变化影响大 D过载能力较差。 E 加电压不能过高 2. 电子电路 电子器件与电阻、电感、电容、变压器、开关等元件适当连接起来所组成的电路。 电子电路的主要特点 控制方便工作灵敏响应速度快。 电子电路与普通电路的主要区别 1 电子电路包含电子器件 2.电子器件的特性往往是非线性的 3．电子电路必须采用非线性电路的分析方法分析

电子电路：分立电路集成电路 分立电路-----由各种单个的电子器件和元件构成的电路 主要特点 1 把许多元件和器件焊接在印刷电路板上 2焊点多，容易造成虚焊。 3体积大功耗大可靠性低 集成电路----（IC-integrated circuit）-----把许多晶体管与电阻等元件制作在同一块硅片上的电路 集成电路的主要特点 1 体积小重量轻 2 功耗小 3 可靠性高 4 寿命长 世界上第一块集成电路在1959年美国的德州仪器公司和西屋电气公司诞生，电路上仅集成了四只晶体管。

第四章 半导体二极管和晶体管

第四章半导体二极管和晶体管 教学目标 本章课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。 1.掌握基本概念、基本电路、基本方法和基本实验技能。 2.具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，以及将所学知识用于本专业的能力。 教学内容 1、半导体基础知识 2、PN结特性 3、晶体管 教学重点与难点 1、PN结的单向导电性、伏安特性 2、二极管的伏安特性及主要参数 3、三极管放大、饱和、截止三种模式的工作条件和性能特点 一、电子技术的发展 电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展上。

电子管→半导体管→集成电路 半导体元器件的发展： 1947年贝尔实验室制成第一只晶体管 1958年集成电路 1969年大规模集成电路 1975年超大规模集成电路 第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。 二、模拟信号与模拟电路 1、电子电路中信号的分类： 数字信号：离散性。 模拟信号：连续性。大多数物理量为模拟信号。 2、模拟电路 模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。 最基本的处理是对信号的放大，有功能和性能各异的放大电路。模拟电路多以放大电路为基础。 3、数字电路 数字电路主要研究数字信号的存储、变换等内容，其主要包括门电路、组合数字电路、触发器、时序数字电路等。 数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。

国家半导体产品命名规则

美国国家半导体(NS)产品命名规则 概述 美国国家半导体在销售的元件上进行标记，以便提供元件标识和制造的追溯性信息。提供在元件上标记信息的方法取决于元件封装的大小和进行标记的可用区域，以及元件的性质和规格。 这里的信息描述了客户将观察到的大多数元件标记。特定封装标记按每个元件的部件编号。 下面的链接讨论了常见的标记准则，以帮助了解与右侧示例中相类似的设备标记。 特别代码 标准制造信息（第一行） 小组件制造信息（第一行） 典型元件描述（第二行） 其他的信息（第三行和第四行） 极小组件标记 军用/航空标记 强化塑料标记 其他标记 晶圆制造厂代码 装配厂代码 制造日期代码 裸片批次代码 元件系列，产品线和元件类型 电气等级信息 温度范围代码 封装代码 ROM 代码标记 特别代码 元件上的实际标记可能会与网上的定义有出入，以下的特别代码被解译成元件编号的真正代表字元。美国国家半导体使用一些指定的字母来识别产品，例如“DD” Die Step Rev 会在元件标记中包含一个或两个“C” 或“AA”，另一个例子“BBBBB”则是一个5位数字的裸片检阅号码，它可被解码成“43ABE”

的真正字元。 NS = 标准NS商标 U = 晶圆制造厂代码 Z = 装配厂代码 X = 1-日期或 + 号代表“ES” 工程样本 XY = 两个位的日期代码 XYY = 三个位的日期代码 XXYY = 四个位的日期代码 TT = 两个位的裸片批次代码 E# = 含铅成份种类 * (E0 - E7 per JESD97) BBBBB= 五个位的裸片批次代码 DD = 一或两个位的Die Step Rev SS = 晶圆筛选代码 C = 版权标记 M = 印在圈内的M > = ESD标记 EP = 强化塑料识别 A = 检查批次号码 DIE-RUN-## = 10个位的晶圆批次/裸片批次号码 I = 微型 SMD 引脚1指示 V = 微型 SMD 一个位的裸片批次代码或“+” 号表示為工程 样品“ES” * - 假如空间容许 标准制造信息（第一行） 元件标记的第一行提供如下所示的制造信息。 顶端小组件制造信息（第一行） 在较小的封装（例如 SOIC、8 引脚 MDIP 和 20 引脚 PLCC）中，编码的信息可能稍有不同，以容纳下图中所示的较小可用区域。

第1章__半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 自测题 判断下列说法是否正确，用“√”和“?”表示判断结果填入空内 1. 半导体中的空穴是带正电的离子。（?） 2. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。（√） 3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。（?） 4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。（√） 5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。（√） 选择填空 1. N型半导体中多数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是B。 A．自由电子 B．空穴 2. N型半导体C；P型半导体C。 A．带正电 B．带负电 C．呈电中性 3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于B，而少子的浓度则受 A 的影响很大。 A．温度 B．掺杂浓度 C．掺杂工艺 D．晶体缺陷 4. PN结中扩散电流方向是A；漂移电流方向是B。 A．从P区到N区 B．从N区到P区 5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流C飘移电流。 A．大于 B．小于 C．等于 6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流A漂移电流，耗尽层E；当PN结外加反向电压时，扩散电流B漂移电流，耗尽层D。 A．大于 B．小于 C．等于 D．变宽 E．变窄 F．不变 7. 二极管的正向电阻B，反向电阻A。 A．大 B．小 8. 当温度升高时，二极管的正向电压B，反向电流A。 A．增大 B．减小 C．基本不变 9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。 A．正向导通 B．反向截止 C．反向击穿有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、 30mA、15mA。比较而言，哪个管子的性能最好【解】：二极管在外加相同的正向电压下电流越大，其正向电阻越小；反向电流越小，其单向导电性越好。所以B管的性能最好。 题习题1 试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。

半导体产业介绍

半导体整个生态链 主要分为：前端设计（design）,后端制造（mfg)、封装测试(package)，最后投向消费市场。 不同的厂商负责不同的阶段，环环相扣，最终将芯片集成到产品里，销售到用户手中。半导体厂商也分为2大类，一类是IDM (Integrated Design and Manufacture)，包含设计、制造、封测全流程，如Intel、TI、Samsung这类公司；另外一类是Fabless，只负责设计，芯片加工制造、封测委托给专业的Foundry，如华为海思、展讯、高通、MTK（台湾联发科）等。 前端设计是整个芯片流程的“魂”，从承接客户需求开始，到规格、系统架构设计、方案设计，再到Coding、UT/IT/ST（软件测试UT：unit testing 单元测试IT： integration testing 集成测试ST：system testing 系统测试），提交网表（netlist或称连线表，是指用基础的逻辑门来描述数字电路连接情况的描述方式）做Floorplan，最终输出GDS（Graphics Dispaly System）交给Foundry做加工。由于不同的工艺Foundry提供的工艺lib库不同，负责前端设计的工程师要提前差不多半年，开始熟悉工艺库，尝试不同的Floorplan设计，才能输出Foundry想要的GDS。 后端制造是整个芯片流程的“本”，拿到GDS以后，像台积电，就是Foundry 厂商，开始光刻流程，一层层mask光刻，最终加工厂芯片裸Die。 封装测试是整个芯片流程的“尾”，台积电加工好的芯片是一颗颗裸Die，外面没有任何包装。从晶圆图片，就可以看到一个圆圆的金光闪闪的东西，上面横七竖八的划了很多线，切出了很多小方块，那个就是裸Die。裸Die是不能集成到手机里的，需要外面加封装，用金线把芯片和PCB板连接起来，这样芯片才能真正的工作。 台积电是目前Foundry中的老大，华为麒麟系列芯片一直与台积电合作，如麒麟950就是16nm FF+工艺第一波量产的SoC芯片。 半导体行业的公司具主要分为四类： 集成器件制造商IDM (Integrated Design and Manufacture)：指不仅设计和销售微芯片，也运营自己的晶圆生产线。Intel，SAMSUNG(三星)，东芝，ST(意法半导体)，Infineon(英飞凌)和NXP(恩智浦半导体)。 无晶圆厂供应商Fabless：公司自己开发和销售半导体器件，但把芯片转包给独立的晶圆代工厂生产。例如：Altera(FPL)，爱特(FPL)，博通(网路器件)，CirrusLogicCrystal(音频，视频芯片)，莱迪思(FPL)，英伟达(FPL)，

美国国家半导体功放芯片详解

美国国家半导体功放芯片详解 前言： 自从多媒体音箱采用了免前级设计，音箱的后级功放芯片就成为了人们关注的重点。实际上，与传统音响系统一样，有源多媒体音箱的设计也经历了前后级的数度变革，而即便前级设计如何变化，后级依然是必要且必须的。所谓的多媒体音箱后级在功用上与音响后级功放类似，其作用是将前级输出的信号进行功率放大，以便单元能够按照设计规格进行发声运动。 今天我们就先为大家介绍功率芯片名厂——美国国家半导体公司出品常用于多媒体音箱的功率芯片。 美国国家半导体公司简介： 美国国家半导体公司成立于1959年，是著名的模拟和混合信号半导体制造商，也是半导体工业的先驱。公司总部设在美国加州。国家半导体公司致力于利用一流的模拟和数字技术为信息时代创造高集成度的解决方案。它的生产网点遍布全球，在美国德克萨斯州、缅因州和苏格兰建有晶片制造厂，在马来西亚和新加坡建有检验中心和装配厂。主要生产的产品有放大器、比较器、显示电路、接口电路、传感器等通用模拟电路和汽车电路、微处理器及军用航空用产品等等。 近年来，随着便携设备的盛行，国家半导体的产品方向已经偏向消费类数码移动产品，不过其在音频领域的芯片研发能力依然强悍。下面我们来看看国家半导体的音频功率放大器家族。 国家半导体的音频功率放大器芯片家族：

上图列表的Excel文档可点击这里下载附件 从上面的列表我们可以看到，美国国家半导体的功率放大芯片家族分为四个较大的系列：LM18xx 系列；LM19xx系列；LM38xx系列以及LM47xx系列。型号的后两位数字用来区分同系列中不同封装、功能的产品。 从国内多媒体音箱厂商的实际应用情况看，目前我们最常见的国家半导体功率放大器系列为 LM18xx系列；LM38xx系列以及LM47xx系列。而具体应用得最多的则是LM1875、LM3886和LM4766。下面我们就为大家详细介绍这三款IC。相信通过我们的介绍，大家举一反三就能进一步了解该公司的其他衍生产品了。 盛极一时的LM1875： LM1875是美国国家半导体器件公司生产的单声道音频功放芯片，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。该集成电路静态电流约70mA，工作于甲乙类放大状态，在±25V电源电压RL=4Ω时可获得20W的输出功率，在±30V电源8Ω负载获得30W的功率，谐波失真为0.03%，增益为26dB，输入灵敏度为630mV，并沿袭了国家半导体的优良传统内置多种保护电路。广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。

半导体二极管及其应用

第1章半导体二极管及其应用 本章要点 ●半导体基础知识 ●PN结单向导电性 ●半导体二极管结构、符号、伏安特性及应用 ●特殊二极管 本章难点 ●半导体二极管伏安特性 ●半导体二极管应用 半导体器件是近代电子学的重要组成部分。只有掌握了半导体器件的结构、性能、工作原理和特点，才能正确地选择和合理使用半导体器件。半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性强等优点，在各个领域中得到了广泛的应用。半导体二极管和三极管是最常用的半导体器件，而PN结又是组成二极管和三极管及各种电子器件的基础。本章首先介绍有关半导体的基础知识，然后将重点介绍二极管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数以及应用电路等，为后面各章的学习打下基础。 1.1 PN结 1.1.1 半导体基础知识 1. 半导体特性 自然界中的各种物质，按其导电能力划分为：导体、绝缘体、半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的，称之为半导体。导体如金、银、铜、铝等；绝缘体如橡胶、塑料、云母、陶瓷等；典型的半导体材料则有硅、锗、硒及某些金属氧化物、硫化物等，其中，用来制造半导体器件最多的材料是硅和锗。 半导体之所以用来制造半导体器件，并不在于其导电能力介于导体与绝缘体之间，而在于其独特的导电性能，主要表现在以下几个方面。 (1) 热敏性：导体的导电能力对温度反应灵敏，受温度影响大。当环境温度升高时，其导电能力增强，称为热敏性。利用热敏性可制成热敏元件。 (2) 光敏性：导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。 (3) 掺杂性：导体更为独特的导电性能体现在其导电能力受杂质影响极大，称为掺杂性。这里所说的“杂质”，是指某些特定的纯净的其他元素。在纯净半导体中，只要掺入极微量的杂质，导电能力就急剧增加。一个典型的数据是：如在纯净硅中，掺入百万分之

全球10大半导体厂商排名及简介

[2011-11-09] 全球10大半导体厂商排名及简介 全球10大半导体厂商排名: 1.英特尔(Intel) 2.三星(Samsung) 3.德州仪器(TI) 4.东芝(Toshiba) 5.台积电(TSMC) 6.意法半导体会(ST) 7.瑞萨科技(Renesas) 8.海力士(Hynix) 9.索尼(Sony) 10.高通(Qualcomm） 1.美国英特尔（Intel）公司，以生产CPU芯片闻名于世！ 2.三星(Samsung)电子公司成立于1969年，初期主要生产家用电子产品，如电视机和录像机等。七十年代始进入国际市场，逐渐发展成为全球五大电 子公司之一，产品也由家电扩展到计算机、通讯等诸多方面。九十年代由 于经济方面的原因，三星公司进行了大规模的战略重组。1978年，三星半 导体从三星电子公司分立出来而成为独立的实体，1983年起随着成功发展 了64K DRAM超大规模集成电路，从此在单一家电类半导体产品基础上发展了许多新的半导体产品，逐渐成为全球领先的半导体厂商。它的半导体产 品主要有DRAM、SRAM、闪速存储器、ASIC、CPU和TFF-LCD板等等。 3.德州仪器(TI)公司总部位于美国德克萨斯州达拉斯城，是一家全球性的 半导体公司，是世界领先的数字信号处理和模拟技术的设计商、供应商， 是推动电子数字化进程的引擎。主要IC产品有：数字信号处理器、模拟和混合信号器件、数字逻辑、ASIC、微控制器、语音和图形处理器、可编程 逻辑、军用器件等。 4.东芝(Toshiba)在国际市场上盛名远扬，家喻户晓。在日本之外，东芝拥 有100多家子公司和协作公司的庞大全球网络，仅海外子公司便拥有40,000 多名雇员，他们遍及全球各地，从事着从科研到采购、生产、销售以及市 场调研等工作。分布在世界各地的39个厂家构成东芝的生产网络，制造品种繁多的产品，包括最先进的半导体元件、显象管、彩色电视机、移动式 计算个人电脑、光?磁存储、消耗品及工业用发电机和变电装置。这些技术和设备均处世界领先地位的东芝生产厂家,强有力地保障着公司技术和整体 能力的发展，推动着电子工业的进步；同时也提供了更多的就业机会，进 一步促进了当地经济的蓬勃发展。 5.台积电(TSMC)成立于1987年，是全球最大的专业集成电路制造服务公司。身为专业集成电路制造服务业的创始者与领导者，TSMC在提供先进晶圆制程技术与最佳的制造效率上已建立声誉。自创立开始，TSMC即持续提供客户最先进的技术；2006年的总产能超过七百万片约当八寸晶圆，全年营 收约占专业集成电路制造服务领域的百分之五十。

半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1)N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性

1．PN 结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U ??U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电 压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：

晶体三极管的结构作用与开关特性

晶体三极管的结构作用与开关特性 在数字电路设计的中，往往需要把数字信号经过开关扩流器件来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需要较大电流的器件，而用得最多的开关器件要数三极管。 三极管通常也称双极型晶体管（BJT），简称晶体管或三极管。三极管在电路中常用字母T来表示。因三极管内部的两个PN结相互影响，使三极管呈现出单个PN结所没有的电流放大的功能。因此充分了解晶体三极管的结构作用对提高开关电路的设计有很大帮助，这次华强北IC代购网对三极管的开关特性展开以下介绍。 晶体三极管的结构作用介绍 导体二极管内部只有一个PN结，若在半导体二极管P型半导体的旁边，再加上一块N型半导体如图5-1（a）所示。由图5-1（a）可见，这种结构的器件内部有两个PN结，且N型半导体和P型半导体交错排列形成三个区，分别称为发射区，基区和集电区。从三个区引出的引脚分别称为发射极，基极和集电极，用符号e、b、c来表示。处在发射区和基区交界处的PN结称为发射结；处在基区和集电区交界处的PN结称为集电结。具有这种结构特性的器件称为三极管。 图5-1（a）所示三极管的三个区分别由NPN型半导体材料组成，所以这种结构的三极管称为NPN型三极管，图5-1（b）是NPN型三极管的符号，符号中箭头的指向表示发射结处在正向偏置时电流的流向。 根据同样的原理，也可以组成PNP型三极管，图5-2（a）、（b）分别为PNP型三极管的内部结构和符号。由图5-1和图5-2可见，两种类型三极管符号的差别仅在发射结箭头的方向上，理解箭头的指向是代表发射结处在正向偏置时电流的流向，有利于记忆NPN和PNP型三极管的符号，同时还可根据箭头的方向来判别三极管的类型。

半导体二极管及其应用习题解答

半导体二极管及其应用 习题解答 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体

(1) N 型半导体 本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N 型半导体，N 型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N 型半导体呈电中性。 (2) P 型半导体 本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P 型半导体。P 型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P 型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN 结及其特性 1．PN 结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。

美国半导体元件命名规则

标准制造信息（第一行） 元件标记的第一行提供如下所示的制造信息。 小组件制造信息（第一行） 在较小的封装（例如 SOIC、8 引脚 MDIP 和 20 引脚 PLCC）中，编码的信息可能稍有不同，以容纳下图中所示的较小可用区域。 典型元件描述（第二行） 标记的第二行描述封装中的特定电路。下面的图显示典型元件以及编程元件的信息。

车用产品拥有独特的识别码(NSID)，在标准商用产品的NSID 标记中会加入“Q”字母作识别，而在该行代码中所包含的信息包括： 顶端 其他信息, 第三行和第四行 根据元件、封装大小和客户的不同，第三行和第四行可能显示的信息包括： ?元件标识的延续部分（如果该标识太长，第二行无法容纳） ?特定客户请求和规格可能要求“加盖”编号 ?与版权（c）或商标（TM, R）有关的注意事项 其它标记 由于美国国家半导体生产多种产品，有时需要添加其它标记以表示一种不同的性能级别或标识特定功能。例如，出现在封装代码或裸片批次代码之后的某些标记可能包含下列信息： ?特殊可靠性工艺处理 (/A+) ?处理MIL-STD-883C (/883) ?指示可调整的输出元件 (-ADJ) ?指示输出电压级别 (-5.0) ?指示工作频率 (-33) ?产品推出状态代码 (ES) ?上面各项以外的其它信息

制造日期代码 单位日期代码： 单位日期代码标记为 4 位、3 位、2 位或个位数字形式。4 位日期代码通常用于军事/航空元件。3 位日期代码用于标准的商用元件，这些元件的封装标记表面足够大，可以容纳所有必要的标记信息。2 位和 1 位日期代码用于标表面有限的小型封装。 商用元件： 定制商用元件日期代码以周为单位，此类日期代码根据日历周而每周变化。标准商用元件以及所有小型封装日期代码以6周为一单位，每 6 周更换一次。尽管日期代码每 6 周进行更新, 从NSID，日期代码和裸片批次代码, 使用美国国家半导体的在线系统可以追溯产品的准确生产日期。 6 周日期代码如下所示。 2007200620052004 XXYY XYY XY X XXYY XYY XY X XXYY XYY XY X XXYY XYY XY X 0706 706 71 S0606 606 61 J0506 506 51 A0406 406 41 S 0712 712 72 T0612 612 62 K0512 512 52 B0412 412 42 T 0718 718 73 U0618 618 63 L0518 518 53 C0418 418 43 U 0724 724 74 V0624 624 64 M0524 524 54 D0424 424 44 V 0730 730 75 W0630 630 65 N0530 530 55 E0430 430 45 W 0736 736 76 X0636 636 66 60536 536 56 F0436 436 46 X 0742 742 77 Y0642 642 67 P0542 542 57 G0442 442 47 Y 0748 748 78 Z0648 648 68 80548 548 58 H0448 448 48 Z 0752 752 79 =0652 652 69 R0552 552 59 90452 452 49 = 2003200220012000 XXYY XYY XY X XXYY XYY XY X XXYY XYY XY X XXYY XYY XY X 0306 306 31 J0206 206 21 A0106 106 11 S0006 006 01 J 0312 312 32 K0212 212 22 B0112 112 12 T0012 012 02 K 0318 318 33 L0218 218 23 C0118 118 13 U0018 018 03 L 0324 324 34 M0224 224 24 D0124 124 14 V0024 024 04 M 0330 330 35 N0230 230 25 E0130 130 15 W0030 030 05 N

NS国半半导体产品命名规则

NS国半半导体产品命名规则 概述 美国国家半导体在销售的元件上进行标记，以便提供元件标识和制造的追溯性信息。提供在元件上标记信息的方法取决于元件封装的大小和进行标记的可用区域，以及元件的性质和规格。 这里的信息描述了客户将观察到的大多数元件标记。特定封装标记按每个元件的部件编号, 并表列于这网页内的价格与供货部份中。 下面的链接讨论了常见的标记准则，以帮助了解与右侧示例中相类似的设备标记。 特别代码 标准制造信息（第一行） 小组件制造信息（第一行） 典型元件描述（第二行） 其他的信息（第三行和第四行） 极小组件标记 军用/航空标记 强化塑料标记 其他标记 晶圆制造厂代码 装配厂代码 制造日期代码 裸片批次代码 元件系列，产品线和元件类型 电气等级信息 温度范围代码 封装代码 ROM 代码标记 特别代码 元件上的实际标记可能会与网上的定义有出入，以下的特别代码被解译成元件编号的真正代表字元。美国国家半导体使用一些指定的字母来识别产品，例如“DD” Die Step Rev 会在元件标记中包含一个或两个“C”或“AA”，另一个例子“BBBBB”则是一个5位数字的裸片检阅号码，它可被解码成“43A BE”的真正字元。 NS = 标准NS商标

U = 晶圆制造厂代码 Z = 装配厂代码 X = 1-日期或 + 号代表“ES”工程样本 XY = 两个位的日期代码 XYY = 三个位的日期代码 XXYY = 四个位的日期代码 TT = 两个位的裸片批次代码 E# = 含铅成份种类 * (E0 - E7 per JESD97) BBBBB= 五个位的裸片批次代码 DD = 一或两个位的Die Step Rev SS = 晶圆筛选代码 C = 版权标记 M = 印在圈内的M > = ESD标记 EP = 强化塑料识别 A = 检查批次号码 DIE-RUN-## = 10个位的晶圆批次/裸片批次号码 I = 微型 SMD 引脚1指示 V = 微型 SMD 一个位的裸片批次代码或“+”号表示為工程样品“ES” * - 假如空间容许 标准制造信息（第一行） [元件标记的第一行提供如下所示的制造信息。

半导体二极管和三极管分析

第7章半导体二极管和三极管 7.1 半导体的基本知识 7.2 PN结 7.3 半导体二极管 7.4 稳压二极管 7.5 半导体三极管

第7章半导体二极管和三极管 本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；三、会分析含有二极管的电路。

对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的目的在于应用。 学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。

7.1 半导体的基本知识 半导体的导电特性： (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强

7.1.1 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子。 Si Si Si Si 价电子

Si Si Si Si 价电子 价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。 空穴温度愈高，晶体中产 生的自由电子便愈多。 自由电子 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。

晶体管结构与工作原理

晶体三极管知识 晶体三极管作为重要的半导体器件，其基本结构和工作原理需要掌握。下面具体介绍。 三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极( emitter, E )、基极(base, B)和集极(collector, C)，名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体, 和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中 性的p型区和n型区隔开。 (a) (b) 图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。 三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里 我们先讨论最常用的所谓 "正向活性区” (forwad active)，在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。EB接面的空乏 区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情形 下，电洞和电子的电位能的分布图。 三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在 于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例， 射极的电洞注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极 方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时， 会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。IC的大小和BC间反向偏压的大小 关系不大。基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec,与由基极注入 射极的电子流InB? E (这部分是三极管作用不需要的部分) 。InB? E在射极与与电 洞复合，即InB? E=I Erec o pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地在图3(a)中看出。

全球著名半导体厂家简介

德州仪器(TI) LOGO： 德州仪器（Texas Instruments），简称TI，是全球领先的半导体公司，为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。除半导体业务外，还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯，并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。 德州仪器 (TI) 是全球领先的数字信号处理与模拟技术半导体供应商，亦是推动因特网时代不断发展的半导体引擎。 ----作为实时技术的领导者，TI正在快速发展，在无线与宽带接入等大型市场及数码相机和数字音频等新兴市场方面，TI凭借性能卓越的半导体解决方案不断推动着因特网时代前进的步伐！ ----TI预想未来世界的方方面面都渗透着 TI 产品的点点滴滴，您的每个电话、每次上网、拍的每张照片、听的每首歌都来自 TI 数字信号处理器 (DSP) 及模拟技术的神奇力量。 网址：https://www.wendangku.net/doc/306480965.html, 意法半导体（ST） LOGO： 意法半导体（ST）集团于1987年6月成立，是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月，SGS-THOMSON Microelectroni cs将公司名称改为意法半导体有限公司 意法半导体是世界最大的半导体公司之一，2006年全年收入98.5亿美元，2007年前半年公司收入46.9亿美元。 公司销售收入在半导体工业五大高速增长市场之间分布均衡（五大市场占2007年销售收入的百分比）：通信（35%），消费（17%），计算机（16%），汽车（16%），工业（16%）。 据最新的工业统计数据，意法半导体是全球第五大半导体厂商，在很多市场居世界领先水平。例如，意法半导体是世界第一大专用模拟芯片和电源转换芯片制造商，世界第一大工业半导体和机顶盒芯片供应商，而且在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域居世界前列。 网址：https://www.wendangku.net/doc/306480965.html,

世界著名半导体(芯片)公司--详细

世界半导体公司排名———详细 25大半导体厂商排名（2006年统计数据）： 1. 英特尔，营收额313.59亿美元 2. 三星，营收额192.07亿美元 3. 德州仪器，营收额128.32亿美元 4. 东芝，营收额101.66亿美元 5. 意法半导体，营收99.31亿美元 6. Renesas科技，营收82.21亿美元 7. AMD，营收额74.71亿美元 8. Hynix，营收额73.65亿美元 9. NXP，营收额62.21亿美元 10.飞思卡尔，营收额60.59亿美元 11. NEC，营收额56.96亿美元 12. Qimonda，营收额55.49亿美元 13. Micron，营收额52.90亿美元 14. 英飞凌，营收额51.95亿美元 15. 索尼，营收额48.75亿美元 16. 高通，营收额44.66亿美元 17. 松下，营收额41.24亿美元 18. Broadcom，营收额36.57亿美元 19. 夏普，营收额34.76亿美元 20. Elpida，营收额33.54亿美元 21. IBM微电子，营收额31.51亿美元

22. Rohm，营收额29.64亿美元 23. Spansion，营收额26.17亿美元 24. Analog Device，营收额25.99亿美元 25. nVidia，营收额24.75亿美元 飞思卡尔介绍： 飞思卡尔半导体是全球领先的半导体公司，为汽车、消费、工业、网络和无线市场设计并制造嵌入式半导体产品。这家私营企业总部位于德州奥斯汀，在全球30多个国家和地区拥有设计、研发、制造和销售机构。 产品领域： 嵌入式处理器 汽车集成电路 集成通信处理器 适用于2.5G 和3G无线基础设施的射频功率晶体管 基于StarCore? 技术的数字信号处理器(DSP) 下列领域处于领先地位： 8位、16位和32位微控制器 可编程的DSP 无线手持设备射频微处理器 基于Power Architecture?技术的32位嵌入式产品 50多年来，飞思卡尔一直是摩托罗拉下属机构，2004年7月成为独立企业开始了新的生活。此后，公司在董事长兼首席执行官Michel Mayer的领导下，努力提高财务业绩，打造企业文化，构筑全球品牌。 意法半导体（ST）集团介绍

第1章 半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 1.1 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表1.1所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表1.1 第1章教学内容与要求 1.2 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1) N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性 1．PN结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半

导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U >>U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结的 正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~2.5）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：