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半导体是如何工作？

半导体对我们的社会产生了巨大的影响。您会发现半导体是微处理器芯片和晶体管的。任何计算机化或使用无线电波的东西都依赖于半导体。

今天，大多数半导体芯片和晶体管都是用硅制造的。您可能听说过诸如“硅谷”和“硅经济”之类的表述，这就是为什么——硅是任何电子设备的。

一个二极管可能是的半导体器件，因此是一个很好的起点，如果你想了解半导体是如何工作的。在本文中，您将了解什么是半导体、掺杂的工作原理以及如何使用半导体制造二极管。

碳、硅和锗（锗和硅一样，也是一种半导体）在其电子结构中具有的性质——每一种在其外轨道上都有四个电子。这使它们能够形成漂亮的晶体。四个电子与四个相邻的原子形成的共价键，形成一个晶格。在碳中，我们知道晶体形式为金刚石。在硅中，晶体形式是一种银色的、金属外观的物质。在硅晶格中，所有硅原子都与四个相邻的硅原子结合，没有自由电子来传导电流。这使得硅晶体成为绝缘体而不是导体。金属往往是电的良导体，因为它们通常具有可以在原子之间轻松移动的“自由电子”，而电涉及电子的流动。虽然硅晶体看起来是金属的，但实际上它们不是金属。硅晶体中的所有外层电子都包含在的共价键中，因此它们不能四处移动。纯硅晶体几乎是绝缘体——很少有电流流过它。

电子元件 ESD防静电从四个方面进行控制

ESD是所有电子元件或集成电路系统所引起的过度电应力破坏的主要原因。由于静电通常瞬时电压很高，可达数千伏，因此，这种破坏是毁灭性的且的，会直接导致电路烧坏。因此防止静电损伤是所有 IC设计与制造中的头号难题。

一般而言， ESD防护主要从四个方向进行控制。

操作者：人类是静电来源。人行走、工作时都会产生静电，接触或接近微电子设备时，都可能发生静电放电。降低人员因素，必须穿防静电服装、戴防静电手套、戴防静电手环/脚环和可靠接地。

自动装置：生产车间的自动化设备会产生大量静电，尤其是在微电子器件加工中，静电会导致大量的微电子器件失效。因此设备、仪器、工作台、凳子、货架等都要做可靠的接地。

材质：使用抗静电/导静电材料制作的工作台面、包装盒、包装袋等。

周围环境：静电剂的产生与环境湿度成正比，即湿度越大，产生的静电越少。但是湿度大的环境易引起锈蚀、腐蚀，综合考虑，一般电子生产车间湿度保持在30%-70% RH。此外，离子风扇也可用于中和静电荷。

数字集成的家庭线路

逻辑族是一组电子逻辑门，每个系列都有其的分立逻辑门、独立组件、电源、特性、优点和缺点。特定系列内的电压范围可以证明是高电平或低电平。一些家庭包括以下内容。

DL 或二极管逻辑

二极管和寄存器实现逻辑。除了逻辑开关之外，二极管还有助于执行“AND”和“OR”运算。确保二极管具有用于传导的正向偏压始终变得至关重要。虽然有益，但除了无法在许多状态下运行之外，它无法执行“NOT”功能。它还倾向于快速降低信号。

RTL 或电阻-晶体管逻辑

在这种情况下，晶体管和寄存器可以很好地实现逻辑。晶体管将反相信号与放大输入相结合。RTL 设计简单且经济，但速度较慢。此外，RTL 需要大量电流，它们可用作数字电路和线性电路之间的接口。

DTL 或二极管晶体管逻辑

二极管和寄存器用于实现逻辑。DTL 比 RTL 和 DL 有优势。它的二极管除了具有晶体管和放大输出信号的能力外，还可以执行“或”和“与”操作。DTL 中存在的逻辑反转允许信号恢复到完整的逻辑电平，主要是在逻辑门的输出端加入晶体管。“或”功能由二极管而不是电阻器执行，它消除了输入信号之间的相互作用。

TTL 或晶体管-晶体管逻辑

除了双极晶体管之外，TTL 还实现了集成电路中的逻辑。它以标准、高速、低功耗或肖特基 TTL 的形式出现。然而，家庭代表了电子行业人们的流行选择。

ECL 或发射极耦合逻辑

该逻辑是非结构化的，具有高速和低传播延迟的优点。

CMOS 或互补金属氧化物半导体逻辑

由于其低功耗和高扇出，它是大多数人的流行逻辑选项。因此，它代表了逻辑系列中可靠的。