半導體器件

---

介紹

半導體器件是一種包含電路的器件，其導電效能介於導體和絕緣體之間。這些器件具有多種顯著優勢，使其在日常生活中非常實用，主要體現在其成本效益、可靠性和緊湊性。

• 近年來，這種器件在各種電子產品製造中越來越受歡迎。半導體表現出導電性和絕緣性的有效結合。與導體相比，這些器件在室溫下的電導率較低；但與絕緣體相比，其導電率則相對較高。

半導體器件

半導體器件被認為是導體和絕緣體之間的有效平衡。正如Golio (2022)所述，與導體相比，這些器件的電導率不高，但與絕緣體相比，其電導率更好。我們可以透過一個例子更好地解釋這些器件的功能。

CPU是一種包含多個電晶體的器件，這些電晶體包含半導體材料，有助於電流有效流動，這種流動由開關控制：如果開關開啟，則允許電流流動；如果開關關閉，則電流不會流過器件。

這表明半導體器件的特性是隻允許部分電流流過。

在半導體中，電荷的轉移由電子和空穴承擔。正電荷由空穴攜帶，負電荷由電子攜帶。空穴和電子具有相同的數量級，但極性相反。

半導體：特性

半導體器件能夠在特定條件下導電。根據Rodrigues等人(2020)的研究，半導體具有一些特性，例如，半導體的電導率隨溫度升高而增加。電子和空穴透過半導體流動，這導致器件的功率損耗減少。

如果器件摻雜，其效率也會提高。器件具有一些特性，表明如果溫度升高，器件的電阻會降低。這些器件具有廣泛的電流和電壓處理能力。

半導體器件：型別

半導體器件主要分為兩類：三端器件和二端器件。這兩類將半導體大致分為兩大類（electronicshub 2022）。

• 二端半導體器件使用僅具有單個正負 (p-n) 結的特定型別材料。

• 另一方面，三端器件中存在“正-負-正”或P-N-P結。

圖1：半導體器件型別

半導體器件：示例

半導體器件既不具備導體的顯著特性，也不具備絕緣體的顯著特性。因此，這些器件被稱為半導體器件。這類器件的一些主要例子包括運算放大器、電阻器、電容器和電晶體 (elprocus 2022)。

由於其成本效益和緊湊性，這些器件在各種家用和工業應用中受到青睞。這些器件用於感測器、電源和發光器件，也用於雷射器。這些器件還可用於多種用途，例如通訊、資料處理以及控制工業裝置。

此外，這些器件還根據其二端和三端器件的分類進行分類，最突出的二端半導體器件包括光電池、太陽能電池、光敏電晶體等。

三端半導體器件的主要例子包括雙極電晶體、場效應電晶體、TRIAC、IGBT、閘流體、矽控整流器等。

圖2：半導體器件符號

半導體器件：應用

由於半導體器件在成本效益和緊湊性方面具有優勢，因此其應用範圍非常廣泛。這些器件廣泛應用於家用和工業應用中 (opentextbc 2022)。這些器件用於設計各種裝置中使用的邏輯閘和數位電路。這些器件也用於微處理器 (rank 2022)。

半導體器件還用於類比電路，例如放大器和振盪器。這些半導體器件還用於高壓電器及其相關應用。這些器件在製造微電子電路方面非常方便。

圖3：微處理器

結論

半導體器件之所以被稱為半導體器件，是因為它們既不是典型的導體，也不是典型的絕緣體。這些器件在導體和絕緣體的特性之間取得平衡，並允許部分電流透過。

這些器件最常見於各種現代通訊裝置和電路構建中。這些器件具有高成本效益和緊湊的結構，因此在家庭和工業應用中也很受歡迎。

這些器件進一步分為二端半導體和三端半導體及其相關的特性。半導體中的空穴和電子負責這些器件中的電荷流動。

常見問題解答

Q1. 半導體器件有哪些應用？

A1：半導體器件用於各種家用和工業裝置。這些器件用於設計各種數位電路和類比電路。這些器件還用於高壓應用和微處理器。

Q2. 二端和三端半導體器件的主要例子是什麼？

A2：太陽能電池和光電池被歸類為二端器件。雙極電晶體和場效應電晶體、矽控整流器和閘流體是三端半導體器件的一些主要例子。

Q3. 電晶體有哪些型別？

A3：電晶體進一步分為雙極結型電晶體和場效應電晶體。前者是由兩個不同配置的p-n結構成的，場效應電晶體的工作原理是電導率，在電場存在下可以改變。

Q4. 空穴和電子在半導體中的作用是什麼？

A4：電子和空穴負責將電子電荷帶入器件。空穴負責攜帶正電荷粒子，電子攜帶負電荷粒子。兩者極性不同，數量級相似。