19.2半导体

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电子行业：半导体设备系列报告之一-全行业框架梳理

DONGXING SE CURITIE S行业研究电子行业：半导体设备系列报告之一——全行业框架梳理投资摘要：本报告为系列报告之开篇，是半导体设备行业框架性梳理，后续报告我们将分子领域进行详细论述和推荐。

本报告分为四节：一、芯片制造过程中每种工艺使用不同设备芯片的制造过程可以分为前道工艺和后道工艺。

前道是指晶圆制造厂的加工过程，即在空白的硅片完成电路的加工；后道是指晶圆的切割、封装成品以及最终的测试过程。

前道工艺包括光刻、刻蚀、薄膜生长、离子注入、清洗、CMP 、量测等；后道工艺包括减薄、划片、装片、键合等封装工艺以及终端测试等。

二、半导体设备全球行业格局总述2020年全球半导体设备销售额约711亿美元，其中晶圆制造设备612亿美元，占比86.1%，测试设备60.1亿美元，占比8.5%，封装设备38.5亿美元，占比5.4%。

在晶圆制造设备中，光刻、刻蚀、薄膜生长设备占比最高，合计市场占比超过70%，这三类设备也是集成电路制造的主设备；工艺过程量测设备是质量监测的关键设备，占比可达13%；其他设备占比相对较小。

全球范围内的半导体设备龙头以美国、日本和欧洲公司为主，呈现寡头垄断，CR5市占率超过65%。

三、每一种半导体设备的市场格局各不相同分领域的全球格局来看，光刻机市场基本被阿斯麦公司垄断；刻蚀和薄膜生长市场主要被应用材料、泛林半导体和东京电子三家寡头占据；离子注入由应用材料和亚舍利占据大部分份额；科磊半导体则占据量测设备半壁江山；测试设备则有泰瑞达、爱德万和科休等寡头。

目前，几乎所有领域均有我国企业寻求突破，国产设备的空白正在被逐渐填补，但与国外龙头企业的技术差距仍然较大。

四、国产替代和市场份额提升是我国半导体设备企业的成长主线研发驱动、产业链全球化以及同下游晶圆厂深度绑定是半导体设备形成寡头垄断格局的主要原因。

为打破国外企业的垄断，一方面需要我国设备企业实现高效率和低成本的研发，另一方面需要下游晶圆厂的支持，这两个条件目前已经基本满足，因此我国设备厂商迎来重要的契机。

沪科版初中九年级物理《19.2半导体》学案(方案一)

沪科版《19.2半导体》学案（方案一）学习目标1）知道身边形形色色的材料中按导电性不同可分为导体、、绝缘体三大类。

2）初步了解半导体的一些特点。

3）了解半导体材料的发展对社会的影响。

重点常见的导体、绝缘体、半导体的例子半导体中二极管的单向导电性学法指导学习本节，要注意通过实验来探究、观察，对教材所涉及的内容有初步的感性认识。

学习过程学点一材料的导电性1、看课本P146页，找出下列问题后组内交流①根据材料的导电性，材料可分为______._______._______三大类.②常见的导体有_______________.绝缘体有_____________________半导体有______________________2、实验探究——导体与绝缘体要求：请同学们利用提供的器材，探究一导体与绝缘体在导电性能上的不同，实验做完后同学间、各小组间相互交流，比一比哪个小组做的快而好。

实验器材：电源、灯光、导线、开关、铜线、铁丝、铝条、玻璃、橡胶实验设计：自己设计实验电路，进行实验，判定待测材料是导体还是绝缘体实验结论：3．问题拓展：问题1、导体永远是导体，绝缘体永远是绝缘体吗?导体和绝缘体之间没有不可逾越的鸿沟。

导体和绝缘体的区分主要是内部能自由移动的电荷的数量，然而也跟外部条件(如电压、温度等)有关。

在常温下绝缘的物体，当温度升高到相当的程度，由于可自由移动的电荷数量的增加，会转化成导体。

问题2、导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因是什么？在绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内，不能自由移动，也就是说，电荷不能从绝缘体的一个地方移动到另一个地方，所以绝缘体不容易导电。

相反，导体中有能够自由移动的电荷(如金属导体中的自由电子)，电荷能从导体的一个地方移动到另外的地方，所以导体容易导电。

一般说来，绝缘体的电阻比良导体的电阻约大1025倍。

3、半导体的奇妙电学特性有哪些？半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间。

半导体物理学(第7版)第四章习题及答案

第四章习题及答案1. 300K 时，Ge 的本征电阻率为47Ωcm ，如电子和空穴迁移率分别为3900cm 2/( V.S)和1900cm 2/( V.S)。

试求Ge 的载流子浓度。

解：在本征情况下，i n p n ==,由)(/p n i p n u u q n pqu nqu +=+==111σρ知 3131910292190039001060214711--⨯=+⨯⨯⨯=+=cm u u q n p n i .)(.)(ρ 2. 试计算本征Si 在室温时的电导率，设电子和空穴迁移率分别为1350cm 2/( V.S)和500cm 2/( V.S)。

当掺入百万分之一的As 后，设杂质全部电离，试计算其电导率。

比本征Si 的电导率增大了多少倍？解：300K 时，)/(),/(S V cm u S V cm u p n ⋅=⋅=225001350，查表3-2或图3-7可知，室温下Si 的本征载流子浓度约为3101001-⨯=cm n i .。

本征情况下，cm S +.u u q n pqu nqu -p n i p n /.)()(6191010035001350106021101-⨯=⨯⨯⨯⨯=+=+=σ金钢石结构一个原胞内的等效原子个数为84216818=+⨯+⨯个，查看附录B 知Si 的晶格常数为0.543102nm ，则其原子密度为322371051054310208--⨯=⨯cm ).(。

掺入百万分之一的As,杂质的浓度为3162210510000001105-⨯=⨯⨯=cm N D ，杂质全部电离后，i D n N >>，这种情况下，查图4-14（a ）可知其多子的迁移率为800 cm 2/( V.S)cm S .qu N -n D /.''468001060211051916=⨯⨯⨯⨯=≈σ比本征情况下增大了66101210346⨯=⨯=-..'σσ倍 3. 电阻率为10Ω.m 的p 型Si 样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子浓度。

半导体光学21中间密度区域

19.3双激子(两个电子和两个空穴组成)
1E .b 色散 i关2 e E 系e x n x B 1 ,K 0 E b b i 4 e 2 M K x 2 .
• Ebbiex为双激子束缚能.
EebxcR*y 激子束缚能.
m em h :0 1 .0 ,Ebbiex Eebx.c
当 memh,Ebbie最x 小. 当 memh,Ebbie增x 大.
假设两个激子极化激元初始在 nB,i 1.
根据能量守恒：
2 Eg R*y
2
2M
ki2,1 ki2,2
pnB,f Eg nRB 2 *,yf 2 M 2 k2f ,
和动量守恒：k i , 1 k i , 1 k f 2 k f , k f , 1 0 ,
可得
2
其中
▲ ki
kf
初始激子极化激元的动量等于终
态双激子的动量（忽略光子的动量）.
▲由于
2
k
2 i
4M
分布,
a bs处吸收峰较宽.
5.双激子衰减 ①发光谱： ●双激子衰减终态：一个为类光子极化激元，另一个为类激子极化激元. ▲共振激发情况下,若一个为纵模激子, 另一个为类光子极化激元，则产生 N L 带；若一个为横模类激子极化激元, 另一个为类光子极化激元，则产生 NT 带.
E 2 X E L X L . E 2 X E T X T .
2X LX TX
0
LT.
▲非共振激发情况下,若一个为纵模激子,
另一个为类光子极化激元，则产生M
带；
L
若一个为横模类激子极化激元, 另一个为
类光子极化激元，则产生 MT 带. •M带宽度大于 N带.
• ML与N L带频率分别小于 MT 和NT带频率. ●在Ⅱ-Ⅵ化合物中,双激子辐射通常与束

电子技术与技能智慧树知到期末考试章节课后题库2024年益阳市综合职业中等专业学校

电子技术与技能智慧树知到期末考试答案章节题库2024年益阳市综合职业中等专业学校1.调节可变电容C，使它和所要接收的信号发生谐振的过程叫作“调谐”，也就是通常说的选台。

（）答案:对2.555定时器分TTL和CMOS两大类。

（）答案:对3.同相比例运算电路的闭环电压放大倍数数值一定大于或等于1。

（）答案:对4.本征半导体中空穴是多数载流子。

（）答案:错5.为得到频率稳定很高的脉冲波形，多采用有石英晶体组成的石英晶体振荡器。

因为石英晶体的选频特性非常好。

（）答案:对6.在单管放大电路中，若电源电压不变，只要改变集电极电阻的值就可以改变集电极电流的值。

（）答案:错7.触发器与门电路一样，输出状态仅取决于触发器即时输入情况。

（）答案:错8.在N型半导体中，多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子。

（）答案:错9.共集电极放大电路的电压放大倍数大于1，但不能用来实现功率放大。

（）答案:错10.或门的逻辑表达式为：Y=A+B。

（）答案:对11.静态工作点指（）。

答案:IB###IC###UCE12.单向晶闸管与普通二极管比较（）。

答案:反向特性相似，正向特性分条件而定。

13.放大电路的效率是指（）。

答案:负载功率与电源功率之比14.在P型半导体中，多数载流子是（）。

答案:空穴15.在整流电路中，设整流电流平均值为Io，则流过每只二极管的电流平均值 ID等于1/2Io 的电路是（）。

答案:单相桥式整流电路16.在串联型稳压电路中，如果调整管内部电极开路，则输出电压（）。

答案:降低17.下面是脉冲整形电路的是（）。

答案:施密特触发器18.多谐振荡器电路没有稳定状态，只有两个暂稳态。

（）答案:对19.2AP系列晶体管是硅半导体材料制成。

（）答案:错20.控制角和导通角不可能同时增大。

（）答案:对21.D触发器真值表为（）。

答案:D=1，输出1###D=0，输出022.半导体中载流子包括（）。

答案:电子###空穴23.下列电子器件在无线电广播的发射过程中使用的是（）。

半导体教学设计

半导体、内容分析1.1课标解析《全日制义务教育物理课程标准》对半导体的表述是“了解半导体材料的特点及应用”．从“课标”的表述可以看出，对于半导体的要求属于“了解”的层次．了解半导体材料的特点及应用，了解半导体对人类生活和社会发展带来的影响．扩展知识面。

1.2知识点介绍本节内容由材料的导电性、半导体元件和半导体的应用三部分组成．在教学时，首先从导电性的不同，感知材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类，从而引出半导体是导电性介于导体与绝缘体之间，具有一些特殊物理性质的材料．进而引导学生了解半导体元件：二极管、三极管具有的一些独特功能，让学生在强烈的求知欲中了解半导体的应用。

1.3重点和难点了解半导体材料的特点及应用是本节教学的重点．以学生在网上下载半导体材料技术的文章，知道半导体材料技术的广阔前景和半导体材料技术的最新动态．根据《物理课程标准》的要求：物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历网上搜集信息的过程，培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识．这是新课程基本理念的要求和体现．二、教学设计2.1教材简介一、内容安排沪科版教材将“半导体”安排在第十九章“材料世界”．本节是本章的重点内容，本节教学从了解材料的导电性的不同分为：导体、半导体、绝缘体。

半导体一些特殊物理性质，半导体元件的一些独特功能入手，进而引申半导体的广阔应用。

与人教版不同在于，半导体的有关内容被安排初二下册第六章第三节“电阻”一节“世界科学”中，按导电性的不同分为：导体、绝缘体、半导体和超导体。

注重知识的逻辑性和整理性，教材安排符合学生归类的认识过程．二、基本要求1．知道身边各种材料中按导电性不同可分：导体、半导体、绝缘体三大类；2．了解半导体材料的一些特点；3．了解半导体材料的发展对社会的影响。

三、教学建议1．材料的导电性：由图19-17让学生感知身边形形色色的材料，通过实验探究物质的导电性，学生讨论是否任何物质都具有导电性，从而学生按导电性的不同可分为：导体、半导体、绝缘体三大类。

半导体物理(刘恩科)第四章小结含习题答案

ℏ��
��0 ∝ [ⅇ��0�� − 1]
12.当几种散射概率同时存在时
P=��Ι + ��ΙΙ + ��ΙΙΙ + ⋯ ⋯
τ
=
1 ��
=
1 ��Ι+��ΙΙ+��ΙΙΙ+⋯
⟹
1 ��
=
��Ι
比本征情况下增大了��′
��
=
6.4 3.18×10−6
=
2.01
×
106倍
显然掺杂大大提高了电导率
3. 电阻率为 10.m 的 p 型 Si 样品，试计算室温时多数载流子和少数载流子浓度。
解：对 p 型 Si，多子为空穴 �� = 1
��
其中�� = 500 ��2/(��)
∴
��
=
1 ��
=
1 10×1.6×10−19×500
=
1.25
×
1015��−3
��
=
��2 ��
=
47
×
1.602
×
1 10−19
×
(3800
+
1800)
=
2.37
×
1013��−3
2. 试计算本征 Si 在室温时的电导率，设电子和空穴迁移率分别为 1450cm2/( V.S)和

VDA19.2组装中的技术清洁度-页面-1-20

制造学习系列课程组装中的技术清洁度（VDA19.2)-2010环境、物流、人员和组装设备目录123456789A 应用范围和效力范围B 设计清洁的组装设施C 环境E 人员D 物流F 组装设备G 确定清洁度影响H 术语和缩写I 清洁度潜能分析A 组装中技术清洁度的应用范围---A.1 背景本准则的预设目的是帮助规划者和质量管理人员规划新的或优化已存的过程和流程。

这些过程和流程位于组装区域及其环境中，而在这些地方清洁度是一个关键性因素。

在汽车的许多液体回路中（如燃油系统、制动回路、润滑和液压系统、冷却和空调系统、进气或排气系统以及进一步处理系统），和在机械和电子设备中一样，经由颗粒产生的污染可能导致功能障碍。

在这些情况下，一般来说生产过后便会清洁各个单独的系统部件，并说明和测试它们正常工作所需的清洁度水平( VDA 19 检查技术清洁度－与功能相关的汽车零部件的颗粒污染）。

在接下来的生产步骤中，存在这样的危险：即因为运输、储存、供货以及尤其是组装而再次产生或允许颗粒的进入。

如果组装后无法清洁这些敏感的系统部件，便会存在以下风险：即颗粒污染会残留在终端产品中并妨碍其功能，而且无法坚持一开始干净的各个部件的清洁度说明。

3A 组装中技术清洁度的应用范围---A.1 背景本准则的目的是防止在敏感区域产生关键的颗粒污染、移除不可避免的颗粒、保护部件和组装系统免遭周围环境的颗粒侵入。

在一个特定的环境中，并非每一个颗粒源都被默认为将对一件成品的功能产生关键影响。

因此，本准则还有一个目的，即命名相关的颗粒源。

若要采取技术正确和成本高效的措施以及避免对终端产品无明显好处的不必要成本，这是必需的。

除了满足技术目的，本准则还可用标准化处理那些清洁度敏感的组装区域的规划和优化。

4A 组装中技术清洁度的应用范围---A.1 背景若要成功实施这些措施，需满足以下要求，这也是本准则的出发点：部件和部件组的清洁度说明，即查明哪些颗粒对功能是关键的。

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第十九章材料世界
第二节半导体
[教学目标]
1．常识性了解什么叫半导体和常见的半导体材料．
2．常识性了解半导体具有的三种特殊的电学性能．
[自学导航]
(1)什么是导体，什么是绝缘体？
(2)怎样比较材料导电性能的好坏？
（比较长度、横截面积和温度都相同的情况下，不同材料制成导体的电阻大小．）[实验探究]物质的导电性
实验材料：电源，灯泡，导线，接线柱，开关，待测材料如铅笔，硬币等.
实验设计：自己设计一个实验电路，进行试验，判定待测材料是导体还是绝缘体
实验现象：其中硬币，铅笔芯在电路中，可以看到电灯发光，而干燥的木材等却不能看到灯泡发光。

实验结论：铅笔等是导体，木材等是绝缘体。

[实验探究]导体和绝缘体没有绝对的界限
实验材料：电源，灯泡，导线，接线柱，开关，待测材料如玻璃，酒精灯
实验设计：自己设计一个实验电路，进行试验
实验现象：当酒精灯加热玻璃时，放在电路中，可以看见灯泡发光。

实验结论：导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下可以变成导体。

[师生探究]
根据材料的导电性能分，材料分为导体，半导体和绝缘体三大类。

半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有特殊的物理性质。

常见的半导体有硅，锗，砷化镓等。

导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下可以变成导体。

[实验探究]半导体二极管单向导电性能
实验器材：电源，灯泡，导线，接线板，接线柱，半导体二极管。

实验设计：自己设计实验电路，探究半导体二极管的单向导电特性。

实验结论：半导体二极管只允许电流从正极流入，这是二极管的特性
[师生探究]
半导体可以制造二极管，三极管和集成电路等半导体元件。

半导体有许多独特性能,二极管有单向导电性能，三极管可以用来放大电信号
[实验探究]
光控照明电路的设计
[师生探究]
半导体材料的应用：
1.太阳电池
2.条形码扫描器
3.微处理器
[实践活动]
1.了解光控开关的工作原理，并在教师的指导下，制作一个光控开关，并用它
来控制灯泡的开关。

2.收集信息，了解一些具有特殊性能的半导体器件
[即时训练]
1.利用半导体制成的条形码扫描器已经广泛应用于（）、邮政、交通等领域，条形码扫描器的工作原理是：当发光二极管照射条形码时，光敏二极管便测量反射回来的光，并将（）信号变成（）信号，电脑根据获取的（）信号进行分析，检测物品。

2.关于闸刀开关上的一些部件的导电性能，下列说法正确的是 ( )
A.磁柄是绝缘体
B.胶盖是导体
C.动触头是绝缘体
D.静触头是绝缘体
[课后作业]
复习本节内容，预习下一节内容。

附：[板书设计]
第二节半导体
一．材料的导电性
根据材料的导电性能分，材料分为导体，半导体和绝缘体三大类。