什么是半导体?带你了解半导体的历史( 二 )


什么是电子掺杂?“掺杂”是使硅和锗等半导体准备用于二极管和晶体管的过程 。未掺杂的半导体实际上是绝缘体,绝缘性不是很好 。它们形成了一个晶体图案,每个电子都有一个固定的位置 。大多数半导体材料有四个价电子,四个电子在外层 。把1%或2%的具有5个价电子的原子(如砷)和4个价电子的半导体(如硅)放在一起,有趣的事情就发生了 。砷原子的数量不足以影响整个晶体结构 。5个电子中有4个的使用方式与硅相同 。第五个原子在结构中不太合适 。它仍然喜欢挂在砷原子附近,但不会被紧紧抓住 。很容易把它敲松,让它穿过材料 。掺杂的半导体比未掺杂的半导体更像导体 。你也可以在半导体上涂上三电子原子,如铝 。铝融入了晶体结构,但现在晶体结构少了一个电子 。这就是所谓的洞 。让相邻的电子移动到空穴中就像让空穴移动一样 。把一个电子掺杂半导体(n型)和一个空穴掺杂半导体(p型)放在一起就形成了一个二极管 。其他组合创造了诸如晶体管等设备 。
半导体的历史【什么是半导体?带你了解半导体的历史】1782年,亚历山德罗·沃尔塔首次使用了“半导体”一词 。
1833年,迈克尔·法拉第第一个观察到半导体效应 。法拉第观察到硫化银的电阻随温度的升高而降低 。1874年,卡尔·布劳恩发现并记录了第一个半导体二极管效应 。布劳恩观察到,当金属点与方铅矿晶体接触时,电流只向一个方向自由流动 。
1901年,第一个被称为“猫须”的半导体装置获得了专利 。该设备由Jagadis Chandra Bose发明 。猫须是一种用于探测无线电波的点接触半导体整流器 。
晶体管是一种由半导体材料组成的器件 。约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利都于1947年在贝尔实验室共同发明了晶体管 。


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