压电半导体(piezoelectricsemiconductor)中学物理百科-word文档
半导体物理与器件
半导体物理与器件什么是半导体物理？半导体物理是研究半导体材料的物理性质和行为的学科。
半导体是一种电阻介于导体和绝缘体之间的材料。
在常规的物理中，导体是电流的快速传输介质，而绝缘体几乎不导电。
而半导体则具有介于两者之间的导电特性，并且可以通过控制外部电压或温度来改变其导电能力。
半导体器件的发展随着半导体物理的深入研究，人们逐渐认识到半导体材料的巨大潜力。
在上个世纪的50年代，第一个晶体管被发明。
晶体管是一种利用半导体材料特性实现放大和开关功能的器件。
它取代了以前广泛使用的真空管，成为现代电子技术的基础。
随后，各种各样的半导体器件相继发展出来，如二极管、场效应晶体管（FET）和集成电路（IC）等。
半导体器件的原理二极管二极管是最简单的半导体器件之一。
它由一个P型半导体和一个N型半导体组成。
这两个半导体通过P-N结相连接。
当施加正向电压时，P型半导体接近正极，N型半导体接近负极，电流能够流动；当施加反向电压时，P-N结会形成一个耗尽区，电流无法通过。
因此，二极管可以将交流信号转换为直流信号。
场效应晶体管（FET）场效应晶体管是一种使用电场控制电流的器件。
它由一个N型或P型半导体构成的通道和两个控制端组成。
当一个电压加到控制端时，电场会调整通道中的电荷分布，进而控制电流的流动。
FET具有高输入阻抗、低输出阻抗和较低的功耗，因此在放大和开关应用中得到广泛应用。
集成电路（IC）集成电路是将大量的电子元件，如晶体管、电阻、电容等，集成在一个芯片上的器件。
它可以实现复杂的电路功能，并具有小体积、低功耗和高可靠性等优点。
集成电路的发展推动了信息技术的快速发展，使得计算机、通信、消费电子等领域得到了革命性的变革。
半导体器件在现代技术中的应用半导体器件在现代技术中起着举足轻重的作用。
它们广泛应用于各种领域，如通信、信息技术、能源和医疗等。
通信半导体器件在通信领域中起到关键作用。
光纤通信、移动通信、卫星通信等都是基于半导体器件的技术实现的。
压电常数单位
压电常数单位压电常数（piezoelectricconstant）是一种物理量，用于衡量物体特别是晶体，在真空中受压力及其他外力作用时发生的电压效应的大小。
它是一种系统性的应力释放效应，是晶体的相对特性，可以从它的结构参数中表示。
它可以帮助我们理解晶体材料的特殊性质，以及如何使用这些性质。
压电常数可以用特定的单位表示，以表明它们的大小。
压电常数的最常用的单位为pC/N，即局部电荷（pC）和正面作用力（N）之比，该单位也称为“泰克”（T）。
它表示力作用在压电材料上所产生的电压效应值。
另一种常用的压电常数单位是毫米乙烯，也称为mmEv，即毫米乙烯型电压（Er）。
它表示晶体在真空中受力时所产生的电压效应强度。
它是描述晶体材料具体压电传感能力的指标。
压电常数的度量单位也可以以其他方式表示，如力常数（K）、电荷常数（C/N）、力矩常数（J/C）等。
这些有助于更好地理解物体的压电效应，以便在实际应用中有效地利用物体的压电效应。
压电常数单位可能会随不同材料及其构造而变化。
一般来说，压电效应随温度和晶体结构及其结构参数的变化而变化。
例如，一种压电晶体可能在同一温度下，只要晶体结构参数有所变化，就会有不同的压电特性。
因此，当测量和分析压电常数时，需要注意晶体结构参数的变化，以便测量和分析更准确的压电常数值。
在实际应用中，压电常数单位的测量可以使用专业的压电仪来进行。
压电仪是一种特殊的仪器，用于测量压电材料在真空中受力后产生的电压效应。
它采用微弱的电压源，以及利用陶瓷片和微型力计对晶体施加压力，以测量晶体的压电效应。
压电常数单位在工业界有着重要意义。
它可以帮助我们理解晶体材料的特性，以及如何利用这些特性来进行有效的应用。
压电常数单位的测量是掌握晶体物体的重要步骤，它可以为物理理论的发展和工业应用提供重要的参考数据。
压电常数是用来衡量物体对压力及其他外力作用时所产生的电压效应的量，它可以用不同的度量单位来表示，帮助我们更好地理解晶体材料的特性和性能，从而在实际应用中发挥其优点。
【初中物理】初三物理半导体的电学知识大全
【初中物理】初三物理半导体的电学知识大全【—
初三
物理半导体的电学知识大全】半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
半导体
半导体(semiconductor)，指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。
我们通常将导电性差或较差的材料称为绝缘体，如金刚石、人造晶体、琥珀、陶瓷等。
导电性好的金属，如金、银、铜、铁、锡和铝，被称为导体。
导体和绝缘体之间的材料可
以简单地称为半导体。
与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最新的。
直到20世纪
30年代，材料净化技术得到改进，半导体的存在才真正得到学术界的认可。
分类
半导体的分类按其制造工艺可分为：集成电路器件、分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、存储器等类别。
一般来说，这些将被分为小类。
此外，还有基于应用领域和设计方法的分类方法。
虽然它们并不常用，但仍然根据IC、LSI、VLSI（超大规模LSI）及其
规模进行分类。
此外，还可以根据处理后的信号将方法分为模拟、数字、模数混合和功能
分类。
特点
半导体的五大特性：掺杂、热敏性、光敏性、负电阻率、温度特性和整流特性。
★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。
★ 在光照和热辐射条件下，其电导率发生明显变化。
物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。
都可以看成不同的导
体或是绝缘体。
《半导体物理学》课件
半导体物理学是现代电子科技和信息 科技的基础，对微电子、光电子、电 力电子等领域的发展具有至关重要的 作用。
半导体物理学的发展历程
19世纪末期
半导体概念的形成，科学家开始认识到 某些物质具有导电性介于金属和绝缘体
之间。
20世纪中叶
晶体管的商业化应用，集成电路的发 明，推动了电子科技和信息科技的发
半导体中的热电效应
总结词
解释热电效应的原理及其在半导体中的应用。
详细描述
当半导体受到温度梯度作用时，会在两端产生电压差 ，这一现象被称为热电效应。热电效应的原理在于不 同温度下，半导体内部载流子的分布不同，导致出现 电势差。热电效应在温差发电等领域有应用价值，可 以通过优化半导体的材料和结构来提高热电转换效率 。
分析器件在长时间使用或恶劣环 境下的性能退化，以提高其可靠 性。
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06
半导体材料与工艺
半导体材料的分类和特性
元素半导体
如硅、锗等，具有稳定的化学性质和良好的半导 体特性。
化合物半导体
如砷化镓、磷化铟等，具有较高的电子迁移率和 光学性能。
宽禁带半导体
如金刚石、氮化镓等，具有高热导率和禁带宽度 大等特点。
半导体材料的制备和加工
气相沉积
通过化学气相沉积或物理气相沉积方法制备 薄膜。
05
半导体器件的工作原理
二极管的工作原理
总结词
二极管是半导体器件中最简单的一种 ，其工作原理基于PN结的单向导电性 。
详细描述
二极管由一个P型半导体和一个N型半 导体结合而成，在交界处形成PN结。 当正向电压施加时，电子从N区流向P 区，空穴从P区流向N区，形成电流； 当反向电压施加时，电流极小或无电流 。
半导体(压电陶瓷)
压电陶瓷材料在我们的生活中随处可见的物质，材料的发展深深的影响着人们的生活质量，同时也是我们人类社会进步和文明的重要标志。
随着社会的进步和发展，电子陶瓷材料在信息技术中占有非常重要的作用，常常被用来制作一些重要的电子元器件如：传感器、电容器、超声换能器。
因此，高性能的电子陶瓷材料是信息技术发展和研究的重要方向。
压电陶瓷是一种具有压电性能的多晶体,是信息功能陶瓷的重要组成部分。
其具有机电耦合系数高(压电振子在振动过程中，将机械能转变为电能，或将电能转变为机械能的效率)、价格便宜、易于批量生产等优点,已被广泛应用于社会生产的各个领域,尤其是在超声领域及电子科学技术领域中,压电陶瓷材料已逐渐处于绝对的支配地位,如医学及工业超声检测、水声探测、压电换能器、超声马达、显示器件、电控多色滤波器等。
1.压电陶瓷性能1.1压电性压电陶瓷最大的特性是具有正压电性和逆压电性。
正压电性是指某些电介质在机械外力作用下,介质内部正负电荷中心发生相对位移而引起极化,从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。
反之,当给具有压电性的电介质加上外电场时,电介质内部正负电荷中心不但发生相对位移而被极化,同时由于此位移而导致电介质发生形变,这种效应称之为逆压电性。
1.2介电性能材料在电场作用下，表现出对静电能的储蓄和损耗的性质，通常用介电常数（ε r ）和介质损耗（tanδ）来表示。
当在两平板之间插入一种介质（材料）时，电容C将增加，此时电容 C与真空介质时该电容器的电容量 C0的比即为相对介电常数k：k＝C/C＝ (εA/d)/（ε0A/d）＝ε/ε（ε—真空介电常数：8.854×10－12F/m）当一个正弦交变电场V＝Vexpiωt施加于一介电体上时，电荷随时间而变化而产生了电流Ic， Ic在无损耗时比 V 超前90°。
但实际是有损耗的。
有损耗时，总电流超前电压不再是90°而是90°-δ。
材料专业英语词汇表格整理
材料专业英语词汇表格整理材料专业英语词汇是材料科学与工程领域的专业术语，涉及到材料的种类、性质、制备、表征、应用等方面。
本文根据不同的分类标准，整理了一些常用的材料专业英语词汇，并用表格的形式展示了它们的中英文对照。
本文旨在帮助材料专业的学习者和研究者掌握和使用这些专业词汇，以便于进行国际交流和学术研究。
一、按材料种类分类材料按照其组成和结构的不同，可以分为金属、陶瓷、聚合物、复合材料等几大类。
下表列出了这些材料类别及其子类别的中英文对照。
中文英文金属metal铁iron钢steel铝aluminum铜copper镍nickel锌zinc钛titanium镁magnesium锡tin铅lead铂platinum金gold银silver合金alloy不锈钢stainless steel铝合金aluminum alloy铜合金copper alloy镍基合金nickel-based alloy钛合金titanium alloy陶瓷ceramic氧化铝alumina氮化硅silicon nitride碳化硅silicon carbide氧化锆zirconia玻璃glass玻璃陶瓷glass-ceramic磁性陶瓷magnetic ceramic压电陶瓷piezoelectric ceramic中文英文超导陶瓷superconducting ceramic聚合物polymer聚乙烯polyethylene聚丙烯polypropylene聚氯乙烯polyvinyl chloride聚苯乙烯polystyrene聚碳酸酯polycarbonate聚酰亚胺polyimide尼龙nylon聚酯纤维polyester fiber聚酰胺纤维polyamide fiber二、按材料性质分类材料按照其具有的特殊性质，可以分为导电材料、半导体材料、绝缘材料、光学材料、功能材料等几大类。
下表列出了这些材料性质及其相关的专业词汇的中英文对照。
半导体物理知识点总结-半导体物理总结
半导体物理知识点总结-半导体物理总结一、半导体物理知识大纲Ø 核心知识单元A：半导体电子状态与能级（课程基础——掌握物理概念与物理过程、是后面知识的基础）è 半导体中的电子状态（第1章）è 半导体中的杂质和缺陷能级（第2章）Ø 核心知识单元B：半导体载流子统计分布与输运（课程重点——掌握物理概念、掌握物理过程的分析^p 方法、相关参数的计算方法）è 半导体中载流子的统计分布（第3章）è 半导体的导电性（第4章）è 非平衡载流子（第5章）Ø 核心知识单元C：半导体的基本效应（物理效应与应用——掌握各种半导体物理效应、分析^p 其产生的物理机理、掌握具体的应用）è 半导体光学性质（第10章）è 半导体热电性质（第11章）è 半导体磁和压阻效应（第12章）二、半导体物理知识点和考点总结第一章半导体中的电子状态本章各节内容提要：本章主要讨论半导体中电子的运动状态。
主要介绍了半导体的几种常见晶体结构，半导体中能带的形成，半导体中电子的状态和能带特点，在讲解半导体中电子的运动时，引入了有效质量的概念。
阐述本征半导体的导电机构，引入了空穴散射的概念。
最后，介绍了Si、Ge和GaAs的能带结构。
在1.1节，半导体的几种常见晶体结构及结合性质。
（重点掌握）在1.2节，为了深入理解能带的形成，介绍了电子的共有化运动。
介绍半导体中电子的状态和能带特点，并对导体、半导体和绝缘体的能带进行比较，在此基础上引入本征激发的概念。
（重点掌握）在1.3节，引入有效质量的概念。
讨论半导体中电子的平均速度和加速度。
（重点掌握）在1.4节，阐述本征半导体的导电机构，由此引入了空穴散射的概念，得到空穴的特点。
（重点掌握）在1.5节，介绍回旋共振测试有效质量的原理和方法。
（理解即可）在1.6节，介绍Si、Ge的能带结构。
（掌握能带结构特征）在1.7节，介绍Ⅲ-Ⅴ族化合物的能带结构，主要了解GaAs的能带结构。
经典：Semiconductor-physics-and-devices-B1
• lattice 晶格 • basic vector 基矢 • unit cell 元胞 • 3 basic cubic structure (simple cubic, body-centered cubic, face-
centered cubic) 3种基本立方结构 • primitive cell 原胞——固体物理学元胞
ห้องสมุดไป่ตู้的生物芯片）
5
Contents of this course
• Semiconductor physics
– Semiconductor of equilibrium – Semiconductor of non-equilibrium – Conducting ability of semiconductor
College Physics, fundamentals of electronic circuit
7
Function and objectives:
• Function
– core course for advanced courses of various specialties of information, such as electronic Science and Technology, Telecommunication and automation
– have a good knowledge of actual structure of semiconductor device, their mechanism of operation, their properties and applications.
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压电半导体（piezoelectricsemiconductor）中
学物理百科
人才源自知识，而知识的获得跟广泛的阅读积累是密不可分的。
古人有书中自有颜如玉之说。
杜甫所提倡的读书破万卷, 下笔如有神等，无不强调了多读书广集益的好处。
这篇压电半导体(piezoelectricsemiconductor)中学物理百科，希望可以加强你的基础。
压电半导体（piezoelectricsemiconductor）
压电半导体(piezoelectricsemiconductor)
某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。
利用这种效应可以把机械应力量转换成电量。
压电半导体是兼有压电性质的半导体材料。
CdS、CdSe、ZnO、ZnS、CdTe、ZnTe等Ⅱ-Ⅵ族化合物，GaAs、GaSb、InAs、InSb、AIN等Ⅲ-Ⅴ族化合物都属于压电半导体。
它们具有一定的离子性，当施以应变时，正负离子会分开一定的距离，产生电极化，形成电场，发生压电效应。
声波在这些压电材料中传播时也会产生压电电场，载流子便会受到该电场的作用。
压电半导体兼有半导体和压电两种物理性能，因此，既可用它的压电性能研制压电式力敏传感器，又可利用其半导体性能加工成电子器件，将两者结合起来，就可研制出传感器与电
子线路一体化的新型压电传感测试系统。
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