第八章组装工艺
组装是把管芯焊接到底座上,使芯与底座形成良好欧姆接触和散热通路,然后将管芯正面电极与器件外引线连接起来,再用塑料或金属或陶瓷封装形式把管芯包封起来,使器件在各种环境和工作条件下能稳定,可靠地工作。器件的后部组装工序还包括器件管腿搪锡、测试、打印、包装等工序。
第一节划片
采用金刚石、激光束或金刚砂轮等方法将大园片上的管芯分割成单个独立的管芯。1、划片方向的确定
硅单晶材料具有各向异向的特点。沿(110)晶向划刀时刀痕比较平滑和连续,园片能沿划痕断裂。若偏离此晶向划片,硅片就会沿着自身的解理面碎裂,不能得到完整的芯片。
对于(111)面的园片,第一次划片方向与硅刀定位面垂直,第二次划片方向和定位面平行。
2、两种划片形式
(1)局部划片,在硅片表面划线,划痕没有全部穿过全部硅片。金刚刀、激光束划片。
(2)划硅片划穿
金铡砂轮划片。
3、各种划片方法比较
激光束划片设备昂贵,成本高,熔融硅滴量溅到硅片表面。
金刚刀划片可靠性差,成品率底,在刀痕附近产生应力损伤晶格。
金刚砂轮划片是具有划片质量好,切割深度可探,划片损伤小,已广泛用于生产。
4、砂轮划片工艺及要求
贴膜→划片→清洗
贴膜质量要求:放显硅片和框架有方向性,硅片与蓝膜之间无空隙、气泡、残渣等。
划片质量要求;划槽深度深及蓝膜1/3-2/3处
划槽宽度:中心值50μm(刀刃宽30μm)无崩边、崩角、划错行
正方形芯片:USL=175μm LSL=25μm
长方形芯片:USL=75μm LSL=25μm
第二节芯片焊接工艺
将芯片焊接在框架(或金属外壳)的指定位置上。
基本要求是:
(1)达到一定的机械强度。
(2)具有良好的欧姆接触,热阻小。
(3)化学稳定性好,不受环境和温度的影响。
焊接方法:
(1)导电胶粘结法:适用于集成电路装片。
(2)银浆烧结法:适用于小功率晶体管,超高频或微波小功率管。
(3)金锑合金烧结法:适合大功率管。
(4)Pb-Sn合金焊片烧结法:适大功率晶体管。
(5)Sn-Sb-Ag焊料粘片工艺:塑封大功率器件。
一、大功率器件的热疲劳的产生
芯片背面电极材料、焊料、底座材料之间线性膨胀系数不同,在器件电热循环过程中产生应力切变,引起器件热阻增加,饱和压降大,最终导致器件性能下降和完全失效。
材料名称α(10-6/℃)
Si 3
Ni 13
Mo 5
Cu 17
Fe 12
Au 14.8
Sn 46
Pb 15
Cr 6
Ag 19
Ti 8.5
V 8
焊料两大类:
(1)硬焊料:(Ag-Cu系列) 弹性形变间歇寿命脉 10万次数
缺点:烧结温度高,成本高。
(2)软焊料:Cau基、Pb、Su、Ja基配以Ag、Sb等。
本公司采用Su:Sb:Ag=65:10:25属Su基
焊接温度:360℃-380℃
软焊料焊接器件在热循环过程中产生的是常见性形变。焊料层可以吸收塑性剪切应力。Ag与Cu的热膨胀系数α很接近。
Cu:α=17×10-6/℃ Ag:α=19×10-6/℃
器件间歇寿10000次以上(可靠性要求)
二、粘片主要工艺条件
1、通N2+H2保护温度360℃ H2:8-12%
N2、H2中含O2量含水量有要求,否则引线和芯片氧化。
2、焊接质量要求:
(1)焊料充分熔化,但不能翻Su。
(2)无氧化空洞:影响压焊,影响散热。
(3)焊料杂质少,延伸性好。
(4)焊料层厚度适当,太厚器件热阻大,太薄吸收应变力差。 1.65-2.05mm (5)芯片位置正确,离包封线>0.8mm。管芯不能上翘。
(6)铝层、引线不能划伤。
三、焊层空洞对散热影响
Q=KA△T/△X
Q:单位时间内通过的热量
K:材料导热系数
A:热流截面积
△X:热使导体的厚度
△T:发热源和冷端温度差。
公式反映了功率器件热量散发的定量关系。
在试验条件不确定条件下,K与△T一定,如果焊层有空洞A小Q低;焊层太厚(△X厚)Q小。
第三节键合工艺
将芯片上的电极与底座外引线连接起来的过程称键合。键合方法很多,由早期的烧结镍丝法(合金管)和拉丝法(合金扩散管)逐步发展到热压键合法和超声键合法。
一、焊接用引线材料应具备以下特点:
(1)能够与半导体材料形成低阻的欧姆接触。
(2)化学性稳定,不会形成有害的金属间化合物。
(3)与半导材料之间结合力强。
(4)电阻率低,具有良好的导电性能。
(5)可塑性好,容易焊接。
(6)键合过程中能保持一定的几何形状。
热压法用金丝、铜铝丝、铜硅铝丝。
超声键合大多用纯铝丝、硅铝丝、铜铝丝、铜硅铝丝。最常用的材料是:
金丝、纯铝丝、硅铝丝。
二、焊接方法
1、热压法:焊接时加热加压。
根据压焊工具和引线切断方法不同,热压焊接可分为楔焊、针焊、王术焊
2、超声键合
利用超声波的能量将铝丝与铝电极在不加热情况下直接键合的一种方法。
(1)原理:
由超声波发生器产生的几十千周的超声振荡电能,通过磁致伸缩换能器,在超声高频磁场感应下,迅速伸缩而产生的弹性振动,经变幅杆传给劈刀。同时在劈刀上边施加一定的压力。劈刀就在两种力的共同作用下,带动铝丝在被焊接的铝膜表面迅速摩擦,使铝丝和铝膜表面产生塑性形变。该形变破坏了铝质界面的氧化膜,使两个纯净的金属面紧密接触,形成分子键合。
(2)超声键合优点(与热压键合相比):
a、键合用铝丝直径可根据产品不同而改变,热压只适合细键合丝。
b、不需加温,常温即可键合。
c、不用任何焊剂,不会形成任何化合物而影响器件可靠性。
d、超声强度高于热压键合。
(3)超声键合设备组成:
a、振动系统:超声波发生器、换能器、变幅杆、劈刀等。
b、电气系统:振荡器、放大器、键合时间控制部分、电源部分、振幅调节
和指示部分等。
三、键合质量要求
焊点位置、铝丝拉力、剪力、弧度
不良品项目:虚压、崩角崩边、“刹松”、焊坑、尾巴长、“耳朵”、压线、第
一焊点(管脚)悬空。
第四节封装工艺
封装主要目的:
(1)使管芯与外界环境隔绝,避免外界气氛的侵袭,保证表面清洁。
(2)为器件提供合适的外引线。
(3)使器件有一个外壳,能经受各种恶劣环境的考验,并提高器件的机械强度,能长期正常工作。
(4)对于大功率和高频器件,外壳还可以起散热和屏蔽作用。
按封装材料不同可以分为:金属封装、陶瓷封装、玻璃封装和塑料封装等。
一、塑料封装
是一种以塑料为管壳材料的一种封装,形式它利用专用模具,在一定的压力和温度条件下用塑封树脂把键合后的半成品封装保护起来。
其优点是:(1)能节约大量的金属和合金。
(2)能大大简化管壳的制造工艺,提高生产效率。
(3)减轻器重量,缩小体积。
(4)管壳成本低。
(5)适用于机械自动化生产。
缺点:(1)塑料机械性能较差,导热能力弱。
(2)气密性不如金属、陶瓷封装。
1、封装塑料的选择
环氧类:粘附性好,不易开裂,机械强度高,耐温性能欠佳。
硅酮类:耐温特性好,粘附性不如环氧类。
材料选择的原则:
(1)注塑时熔化粘度低不引起元件内引线的切断或电极端引线的移动。
(2)成型固化时收缩率热膨胀系数小。
(3)热导和机械强度高。
(4)电绝缘和耐湿性良好。
(5)在固化和高温使用时不产生有害气体。
(6)阻燃性好。
(7)贮藏稳定性好。
2、塑封材料组成:基本料、固化剂、填充剂、脱模剂、增塑剂、稀释剂、阻燃剂、颜
料等。
(1)基本料:主要材料为改性环氧或硅酮树脂。
(2)固化剂:使原来热塑性、线性的高分子交联成网状结构的巨大分子,成为不溶的树脂。
环氧树脂固化剂有脂胺类:DETA(二乙撑三胺)和TETA(三乙撑四胺),劳族胺(间苯二胺、甲撑二胺)催化剂固化剂(氨乙环)和(酸酐固化剂、十二碳烯基琥珀DDSA 能在高温下工作)。
(3)填充剂:使用目的,减少树脂用量,降低成本,改善塑料的性能,降低固化时收缩率和热膨胀系数,增大热导率,提高抗压强度。一般选择绝缘、中性、能树脂充分混合的材料。常用的有石英粉、气柏SiO2、氧化铝、氧化锌、二氧化钛、碳酸钙、To横纤维、无机或有机纤维。不同器件、不同树脂材料用不同填充剂。(4)脱模剂:作用:防止塑料在成型过程中粘在模具上,常用硬脂酸钙、石腊等。(5)阻燃剂:提高器件工作温度,增加阻燃性和延长贮存寿命,常用四溴双酚-A 和Sb2O3。
(6)颜料:为区别不同器件而添加的。
黑色(碳黑)、棕色、白色(氧化钛)、绿色(氧化铝)、红色(氧化铁)等。
3、塑封树脂的性质
(1)抗湿性:
水渗入器件内部有两种途径:a、树脂本身。B、树脂与引线柜交界处。其中b 途径最严重。提高树脂纯度,减少树脂中遇水分解的氯和单体氯离子,提高阻燃剂的品级,可提高树脂抗湿性。
(2)耐热性:
半导体器件由多种材料组成。由于多层材料热膨胀系数α不同(表12.11),当温度变化时将产生应力。另外树脂的玻璃转变温度(Tg)时,树脂的膨胀系数是室温时的2.5-3.5倍,此时树脂的膨胀系数为硅片,引线框架和内引线的3-10倍,树脂的膨胀使内引线受到的应力可达几百公斤/cm2,造成内引线断裂。塑封料在固化时,体积会发生变化,称收缩率。收缩率与塑料配方中的固化剂、固化方式密切相关。高温短时间与低温长时间固化时的收缩率不同。
合理选取注塑成形后固化、高温筛选的工艺条件及树脂类型,就可以改善由耐热性差而带来的质量问题。
另外,树脂的热导率也直接塑封器件质量,尤其是功率器件。希望树脂热导率高,用填充剂调节热导率。
(3)杂质含量:
树脂中的杂质离子如Cl-、Na+影响塑封器件质量。水分渗入树脂与Cl-作用,对铝丝、铝层有腐蚀作用。Na+引起器件IR增加,影响MOS器件开启电压。
二、封装工艺
1、树脂检验:检验其熔融粘度及脱模性是否合格,螺旋流动试验法和离化式流动试验
法。
2、保管:树脂的流动性与贮存温度和时间有关。保存温度-4-4℃。室温贮存有效期
96小时,包括醒料时间24小时。
3、包封工艺流程:
包封前检查→产品、饼予热→注塑成形→打毛刺→自检→后固化。
(1)包封前检查目的:剔除不合格品。
(2)清模目的:去除模具上残留物。
(3)框架予热目的:烘干管芯上水气,使框架温度接近模具温度,防止热应力损伤管芯和内引线。
(4)后固化目的:通过加强,使环氧树中高分子间充分交联,以使形成稳定的分子结构,同时也产品高温贮存筛选。
(5)制饼予热目的:保证塑封料受热均匀,去除在空气中吸收的水气,缩短固化时间,保证有好的流动性。
半导体基础知识和半导体器件工艺 第一章半导体基础知识 通常物质根据其导电性能不同可分成三类。第一类为导体,它可以很好的传导电流,如:金属类,铜、银、铝、金等;电解液类:NaCl水溶液,血液,普通水等以及其它一些物体。第二类为绝缘体,电流不能通过,如橡胶、玻璃、陶瓷、木板等。第三类为半导体,其导电能力介于导体和绝缘体之间,如四族元素Ge锗、Si硅等,三、五族元素的化合物GaAs砷化镓等,二、六族元素的化合物氧化物、硫化物等。 物体的导电能力可以用电阻率来表示。电阻率定义为长1厘米、截面积为1平方厘米的物质的电阻值,单位为欧姆*厘米。电阻率越小说明该物质的导电性能越好。通常导体的电阻率在10-4欧姆*厘米以下,绝缘体的电阻率在109欧姆*厘米以上。 半导体的性质既不象一般的导体,也不同于普通的绝缘体,同时也不仅仅由于它的导电能力介于导体和绝缘体之间,而是由于半导体具有以下的特殊性质: (1) 温度的变化能显著的改变半导体的导电能力。当温度升高时,电阻率会降低。比如Si在200℃时电阻率比室温时的电阻率低几千倍。可以利用半导体的这个特性制成自动控制用的热敏组件(如热敏电阻等),但是由于半导体的这一特性,容易引起热不稳定性,在制作半导体器件时需要考虑器件自身产生的热量,需要考虑器件使用环境的温度等,考虑如何散热,否则将导致器件失效、报废。 (2) 半导体在受到外界光照的作用是导电能力大大提高。如硫化镉受到光照后导电能力可提高几十到几百倍,利用这一特点,可制成光敏三极管、光敏电阻等。 (3) 在纯净的半导体中加入微量(千万分之一)的其它元素(这个过程我们称为掺杂),可使他的导电能力提高百万倍。这是半导体的最初的特征。例如在原子密度为5*1022/cm3的硅中掺进大约5X1015/cm3磷原子,比例为10-7(即千万分之一),硅的导电能力提高了几十万倍。 物质是由原子构成的,而原子是由原子核和围绕它运动的电子组成的。电子很轻、很小,带负电,在一定的轨道上运转;原子核带正电,电荷量与电子的总电荷量相同,两者相互吸引。当原子的外层电子缺少后,整个原子呈现正电,缺少电子的地方产生一个空位,带正电,成为电洞。物体导电通常是由电子和电洞导电。 前面提到掺杂其它元素能改变半导体的导电能力,而参与导电的又分为电子和电洞,这样掺杂的元素(即杂质)可分为两种:施主杂质与受主杂质。 将施主杂质加到硅半导体中后,他与邻近的4个硅原子作用,产生许多自由电子参与导电,而杂质本身失去电子形成正离子,但不是电洞,不能接受电子。这时的半导体叫N型半导体。施主杂质主要为五族元素:锑、磷、砷等。 将施主杂质加到半导体中后,他与邻近的4个硅原子作用,产生许多电洞参与导电,这时的半导体叫p型半导体。受主杂质主要为三族元素:铝、镓、铟、硼等。 电洞和电子都是载子,在相同大小的电场作用下,电子导电的速度比电洞
半导体基础知识(详细篇) 2.1.1概念 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。 1. 导体:容易导电的物体。如:铁、铜等 2. 绝缘体:几乎不导电的物体。如:橡胶等 3. 半导体:半导体是导电性能介于导体和半导体之间的物体。在一定条件下可 导电。 半导体的电阻率为10-3?109 cm 典型的半导体有硅 Si 和锗Ge 以 及砷化傢GaAs 等。 半导体特点: 1) 在外界能源的作用下,导电性能显著变化。光敏元件、热敏元件属于此 类。 2) 在纯净半导体内掺入杂质,导电性能显著增加。二极管、三极管属于此 类。 2.1.2本征半导体 1. 本征半导体一一化学成分纯净的半导体。制造半导体器件的半导体材料的纯度 要达到99.9999999%常称为“九个9”。它在物理结构上呈单晶体形态。电子 技术中用的最多的是硅和锗。 硅和锗都是4价元素,它们的外层电子都是4个。其简化原子结构模型如下 图: 外层电子受原子核的束缚力最 小, 成为价电子。物质的性质是由价 电子决 定的。 2. 本征半导体的共价键结构 本征晶体中各原子之间靠得很近, 相邻原子的吸引,分别与周围的四个原子 的价电子形成共价键。 外层电子受原子核的束缚力最小, 的。 使原分属于各原子的四个价电子同时受到 共价键中的价电
3.共价键 共价键上的两个电子是由相邻原子各用 一个电子组成的,这两个电子被成为束缚电子。 束缚电子同时受两个原子的约束,如果没有足 够的能量,不易脱离轨道。因此,在绝对温度 T=0° K (-273° C )时,由于共价键中的电子 被束缚着,本征半导体中没有自由电子,不导 电。只有在激发下,本征半导体才能导电 4. 电子与空穴 当导体处于热力学温度0°K 时,导体中没有自由电子。当温度升高或受到 光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚,而参与导电, 成为自由电子。这一现象称为本征激发,也称热激发。 自由电子产生的同时,在其原来的共价键中就出现了一个空位, 原子的电中 性被破坏,呈现出正电性,其正电量与电子的负电量相等,人们常称呈现正电性 的这个空位为空穴。 电子与空穴的复合 可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的, 称为电子空穴对。 游离的部分自由电子也可能回到空穴中去, 称为复合,如图所示。本征激发和复 合在一定温并为它们所束缚,在空间形成排列有序的晶体。如下图所 硅晶体的空间排列与共价键结构平面示意图 空A * 电 子为这些原子所共有,
初级质量工程师《质量专业相关知识》试题1 2016初级质量工程师《质量专业相关知识》试题1 一、单项选择题(每题的备选项中,只有一个最符合题意) 1.关于我国法定计量单位,下列说法不正确的是()。 A.《计量法》的颁布第一次以法律形式统一了全国的计量单位制度 B.我国法定计量单位都是SI的单位 C.所有SI单位都是我国法定计量单位 D.我国采用国际单位制(SI) 答案:B 2.根据计量的四大特点,指测量结果可重复、可复现、可比较的是()。 A.准确性 B.一致性 C.溯源性 D.法制性 答案:B 3.计量的准确性是指测量结果与被()的一致程度。 A.测量基准 B.测量量值 C.测量真值
D.测量标准 答案:C 解析:计量的准确性是指测量结果与被测量真值的一致程度。 4.使计量的准确性和一致性得到技术保证的是计量()特点。 A.准确性 B.一致性 C.溯源性 D.法制性 答案:C 解析:溯源性使计量的准确性和一致性得到技术保证。 5.代表着计量的公益性的是()类计量。 A.科学计量 B.工程计量 C.法制计量 D.计量管理 答案:C 解析:法制计量是指由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要进行强制管理的一种社会公用事业。 6.根据其作用与地位,计量可分为三类,其中()代表计量的基础性这方面。A.科学计量 B.工程计量 C.法制计量 D.法律计量
解析:科学计量是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究,它通常采用最新的科技成果来准确定义和实现计量单位,并为最新的科技发展提供可靠的测量基础。 7.计量是实现(),保障量值准确可靠的活动。 A.量值传递 B.测量统一 C.单位统一 D.定量确认 答案:C 解析:计量的定义:计量是实现单位统一,保障量值准确可靠的活动。 8.实现单位统一、保障量值准确可靠的活动,被称为()。 A.计量 B.测量 C.检定 D.校准 答案:A 9.企业中的实用计量是属于()。 A.科学计量 B.工程计量 C.法制计量 D.计量管理
1.1 半导体基础知识概念归纳 本征半导体定义:纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。 电流形成过程:自由电子在外电场的作用下产生定向移动形成电流。 绝缘体原子结构:最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子。 绝缘体导电性:极差。如惰性气体和橡胶。 半导体原子结构:半导体材料为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧。 半导体导电性能:介于半导体与绝缘体之间。 半导体的特点: ★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,其导电性有明显的变化。 晶格:晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格。 共价键结构:相邻的两个原子的一对最外层电子(即价电子)不但各自围绕自身所属的原子核运动,而且出现在相邻原子所属的轨道上,成为共用电子,构成共价键。 自由电子的形成:在常温下,少数的价电子由于热运动获得足够的能量,挣脱共价键的束缚变成为自由电子。 空穴:价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。 电子电流:在外加电场的作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流。 空穴电流:价电子按一定的方向依次填补空穴(即空穴也产生定向移动),形成空穴电流。 本征半导体的电流:电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同,它们运动方向相反。 载流子:运载电荷的粒子称为载流子。 导体电的特点:导体导电只有一种载流子,即自由电子导电。 本征半导体电的特点:本征半导体有两种载流子,即自由电子和空穴均参与导电。 本征激发:半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。 复合:自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,
一、半导体基本知识 太阳电池是用半导体材料硅做成的。容易导电的是导体,不易导电的是绝缘体,即不像导体那样容易导电又不像绝缘体那样不容易导电的物体叫半导体,譬如:锗、硅、砷化缘等。 世界上的物体都是由原子构成的,从原子排列的形式来看,可以把物体分成2大类,晶体和非晶体。晶体通常都有特殊的外形,它内部的原子按照一定的规律整齐地排列着;非晶体内部原子排列乱七八糟,没有规则;大多数半导体都是晶体。半导体材料硅是原子共价晶体,在晶体中,相邻原子之间是以共用电子结合起来的。硅是第四族元素,硅原子的电子层结构为2、8、4,它的最外层的四个电子是价电子。因此每个硅原子又分别与相邻的四个原子形成四个共价键,每个共价键都是相邻的两个原子分别提供一个价电子所组成的。 如果硅晶体纯度很高,不含别的杂质元素,而且晶体结构很完美,没有缺陷,这种半导体叫本征半导体,而且是单晶体。而多晶体是由许多小晶粒聚合起来组成的,每一晶体又由许多原子构成。原子在每一晶粒中作有规则的整齐排列,各个晶粒中原子的排列方式都是相同的。但在一块晶体中,各个晶粒的取向(方向)彼此不同,晶粒与晶粒之间并没有按照一定的规则排列,所以总的来看,原子的排列是杂乱无章的,这样的晶体,我们叫它多晶体。 半导体有很特别的性质:导电能力在不同的情况下会有非常大的差别。光照、温度变化、适当掺杂都会使半导体的导电能力显著增强,尤其利用掺杂的方法可以制造出五花八门的半导体器件。但掺杂是有选择的,只有加入一定种类和数量的杂质才能符合我们的要求。 我们重点看一下硼和磷这两种杂质元素。硼是第三族主族元素,硼原子的电子层结构为2、3,由于硼原子的最外电子层只有三个电子,比硅原子缺少一个最外层电子,因此当硼原子的三个最外层价电子与周围最邻近的三个硅原子的价电子结合成共价键时,在与第四个最邻近的硅原子方向留下一个空位。这个空位叫空穴,它可以接受从邻近硅原子上跳来的电子,形成电子的流动,参与导电。硼原子在硅晶体中起着接受电子的作用,所以叫硼原子为受主型杂质。掺有受主型杂质的半导体,其导电率主要是由空穴决定的,这种半导体又叫空穴型或P型半导体。 磷是周期表中第五族元素,磷原子的电子层结构为2、8、5,它的最外层的五个电子是价电子。由于磷原子比硅原子多一个最外层电子,因此当磷原子的四个价电子与周围最邻近的四个硅原子的价电子形成共价键后,还剩余一个价电子。这个价电子很容易成为晶体中的自由电子参与导电。磷原子在硅晶体中起施放电子的作用,所以叫磷原子为施主型杂质。掺有施主型杂质的半导体,其导电率主要是由电子决定的,这种半导体又叫电子型半导体或n型半导体。 二、扩散基本知识 我们知道,太阳能电池的心脏是一个PN结。我们需要强调指出,PN结是不能简单地用两
初级质量专业相关知识真题2006年 一、单项选择题 每题的备选项中,只有1个最符合题意。 1. 以下关于质量的论述中,属于休哈特的理念的是。 A.产品质量不是检验出来的,而是生产出来的,质量控制的重点应放在制造阶段 B.质量不好主要是公司管理系统的问题而不是员工造成的 C.质量源于顾客的需求 D.质量不仅指产品质量,还指全公司的工作质量 答案:A [解答] 休哈特提出第一张控制图,即“休哈特”提出产品质量不是检验出来的,而是生产出来的,把质量管理从事后把关提升到了事前控制,被誉为“统计质量控制之父”。本教材介绍了四位著名质量专家,应对他们从不同角度总结的质量管理理念进行区分,这样能够迅速找到正确答案。BD关于质量的论述属于戴明的理念,C关于质量的论述属于朱兰的理念。 2. 以下关于产品的陈述,不正确的是。 A.产品是指“过程的结果” B.产品有四种通用的类别 C.产品类别的区分取决于其主导成分 D.每个产品只有一种具体的类别 答案:D [解答] 本题为反向答辩题,首先应辨清四大类别产品(硬件、软件、流程性材料和服务)的概念、特点及其特性,然后采取排除法找到符合题干的答案。 3. 顾客满意的程度是建立在其对产品和服务的体验上,这表明了顾客满意特性
A.层次性 B.相对性 C.阶段性 D.主观性 答案:D [解答] 顾客满意具有四大特性,即ABCD所表示的特性,每一特性与其相关含义紧密相连,顾客对产品和服务体验满意的程度一定是顾客亲身经历的主观体验,所以应选择D“主观性”为正确项。 4. 以下描述正确的是。 A.我国只有国家标准,分为强制性标准和推荐性标准 B.我国强制性国家标准的代号为“GB/T” C.强制性标准可分为全文强制和条文强制两种形式 D.地方标准不是强制性标准 答案:C [解答] 本题考查质量标准化的相关基础知识。如我国标准的分级、各级标准代号和我国标准的性质及分类形式,因此本题描述正确的是C“强制性标准可分为全文强制和条文强制两种形式”。而ABD为干扰项。 5. 《卓越绩效评价准则》国家标准的结构包括七大类目,以下不属于七大类目的是。 A.方针目标 B.顾客与市场 C.资源 D.经营结果
第一章半导体基础知识 〖本章主要内容〗 本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义,工作状态或工作区的分析。 首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。然后介绍两种三极管(BJT和FET)的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。〖本章学时分配〗 本章分为4讲,每讲2学时。 第一讲常用半导体器件 一、主要内容 1、半导体及其导电性能 根据物体的导电能力的不同,电工材料可分为三类:导体、半导体和绝缘体。半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料,半导体的电阻率为10-3~10-9 cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别:当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化;往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时,会使它的导电能力具有可控性;这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。 2、本征半导体的结构及其导电性能 本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”,它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。 3、半导体的本征激发与复合现象 当导体处于热力学温度0 K时,导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电,成为自由电子。这一现象称为本征激发(也称热激发)。因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。 游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合。 在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡,此时,载流子浓度一定,且自由电子数和空穴数相等。 4、半导体的导电机理 自由电子的定向运动形成了电子电流,空穴的定向运动也可形成空穴电流,因此,在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子(即载流子),这是半导体的特殊性质。空穴导电的实质是:相邻原子中的价电子(共价键中的束缚电子)依次填补空穴而形成电流。由于电子带负电,而电子的运动与空穴的运动方向相反,因此认为空穴带正电。
质量专业综合知识(大纲) 第一章质量管理概论 第一节质量的基础知识 掌握质量的概念(含相关术语:组织、过程、产品、要求、顾客、体系、质量特性等) 熟悉质量特性的内涵 熟悉质量概念的发展 一、质量的概念 质量活动的产生:人类社会自从有了生产活动,特别是以交换为目的的商品生产活动,便产生了质量的活动。 质量管理活动:围绕着质量形成全过程的所有管理活动。 质量是构成社会财富的关键内容,是经济发展的战略问题。 质量的概念最初仅用于产品,以后逐渐扩展到服务、过程、体系和组织,以及以上几项的组合。 1、质量的概念 质量:一组固有特性满足要求的程度。 (1)“特性”:指“可区分的特征。可以有各种类的特性,如: 物的特性,如:机械性能; 感官的特性,如:气味、噪音、色彩等; 行为的特性,如:礼貌; 时间的特性,如:准时性、可靠性; 人体工效的特性:如生理的特性或有关人身安全的特性; 功能的特性:如飞机的最高速度。 A.特性可分为固有的和赋予的 固有特性就是指某事或某物中本来就有的,尤其是那种永久的特性,如:螺栓的直径、机器的生产率或接通电话的时间等技术特性。 赋予特性不是固有的,不是某事物本来就有的,而是完成产品后因不同的要求而对产品所增加的特性,如产品的价格、硬件产品的供货时间和运输要求(如:运输方式)、售后服务要求(如:保修时间)等特性。 固有与赋予特性的相对性:不同产品的固有特性和赋予特性不同,某种产品赋予特性可能是另一种产品的固有特性(转换)。 (2)关于“要求” 要求指“明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望”。 明示的:可以理解为规定的要求,如在文件中阐明的要求或顾客明确提出的要求。 通常隐含的是指组织、顾客和其它相关方的惯例或一般做法,所考虑的需求或期望是不言而喻的,如“化妆品对顾客皮肤的保护性等。一般情况下,顾客或相关方的文件,如标准中不会对这类要求给出明确有规定,组织应根据自身产品的用途和特性进行识别,并做出规定。 必须履行的是指法律法规要求的或有强制性标准要求的。组织在产品的实现过程中必须执行这类标准。 要求要以由不同的相关方提出,不同的相关方对同一产品的要求可能是不相同的。要求可以是多方面的,如需要指出,可以采用修饰词表示,如产品要求、质量管理要求、顾客要求等。 (3)质量具有经济性、广义性、时效性、相对性 质量的经济性:由于要求汇集了价值的表现,价廉物美实际上是反映人们的价值取向,物有所值,就是表明质量有经济性的表征。顾客对经济性的考虑是一样的。
半导体基础知识(详细篇) 概念 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。 1. 导体:容易导电的物体。如:铁、铜等 2. 绝缘体:几乎不导电的物体。如:橡胶等 3. 半导体:半导体是导电性能介于导体和半导体之间的物体。在一定条件下可导电。半导体的电阻率为10-3~109 Ω·cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。 半导体特点: 1) 在外界能源的作用下,导电性能显著变化。光敏元件、热敏元件属于此类。 2) 在纯净半导体内掺入杂质,导电性能显著增加。二极管、三极管属于此类。 本征半导体 1.本征半导体——化学成分纯净的半导体。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到%,常称为“九个9”。它在物理结构上呈单晶体形态。电子技术中用的最多的是硅和锗。 硅和锗都是4价元素,它们的外层电子都是4个。其简化原子结构模型如下图:
外层电子受原子核的束缚力最小,成为价电子。物质的性质是由价电子决定的。 外层电子受原子核的束缚力最 小,成为价电子。物质的性质是由价 电子决定的。 2.本征半导体的共价键结构 本征晶体中各原子之间靠得很近,使原分属于各原子的四个价电子同时受到相邻原子的吸引,分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有,并为它们所束缚,在空间形成排列有序的晶体。如下图所示: 硅晶体的空间排列与共价键结构平面示意图 3.共价键
共价键上的两个电子是由相邻原子各用 一个电子组成的,这两个电子被成为束缚电 子。束缚电子同时受两个原子的约束,如果没 有足够的能量,不易脱离轨道。因此,在绝对 温度T=0°K(-273°C)时,由于共价键中的 电子被束缚着,本征半导体中没有自由电子,不导电。只有在激发下,本征半导体才能导电 4.电子与空穴 当导体处于热力学温度0°K时,导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚,而参与导电,成为自由电子。这一现象称为本征激发,也称热激发。 自由电子产生的同时,在其原来的共价键中就出现了一个空位,原子的电中性被破坏,呈现出正电性,其正电量与电子的负电量相等,人们常称呈现正电性的这个空位为空穴。 电子与空穴的复合 可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合,如图所示。本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。 空穴的移动
我们知道,电子电路是由晶体管组成,而晶体管是由半导体制成的。所以我们在学习电子电路之前, 一定要了解半导体的一些基本知识。 这一章我们主要学习二极管和三极管的一些基本知识,它是本课程的基础,我们要掌握好在学习时我们把它的内容分为三节,它们分别是: 1、1 半导体的基础知识 1、2 PN结 1、3 半导体三极管 1、1 半导体的基础知识 我们这一章要了解的概念有:本征半导体、P型半导体、N型半导体及它们各自的特征。一:本征半导体 纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。常用的半导体材料有:硅和锗。它们都是四价元素,原子结构的最外层轨道上有四个价电子,当把硅或锗制成晶体时,它们是靠共价键的作用而紧密联系在一起。 共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下空位,我们称这些空位为空穴,它带正电。我们用晶体结构示意图来描述一下;如图(1)所示:图中的虚线代表共价键。 在外电场作用下,自由电子产生定向移动,形成电子电流; 同时价电子也按一定的方向一次填补空穴,从而使空穴产生定向移动,形成空穴电流。 因此,在晶体中存在两种载流子,即带负电自由电子和带正电空穴,它们是成对出现的。二:杂质半导体 在本征半导体中两种载流子的浓度很低,因此导电性很差。我们向晶体中有控制的掺入特定的杂质来改变它的导电性,这种半导体被称为杂质半导体。 1.N型半导体 在本征半导体中,掺入5价元素,使晶体中某些原子被杂质原子所代替,因为杂质原子最外层有5各价电子,它与周围原子形成共价键后,还多余一个自由电子,因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是,电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数,与掺杂无关。在N型半导体中自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子。 2.P型半导体 在本征半导体中,掺入3价元素,晶体中的某些原子被杂质原子代替,但是杂质原子的最外层只有3个价电子,它与周围的原子形成共价键后,还多余一个空穴,因此使其中的空穴浓度远大于自由电子的浓度。在P型半导体中,自由电子是少数载流子,空穴使多数载流子。 1、2 P—N结
质量工程师 (中级) 《质量专业综合知识》 目录
第一节质量的基本知识 一、质量的概念 二、质量概念的发展 第二节质量管理的基本知识 一、管理概述 二、质量管理 三、质量管理的发展 四、质量管理培训 五、质量信息管理 第三节方针目标管理 一、方针目标管理的基本知识 二、方针目标管理的实施 第四节质量经济性分析 一、质量的经济性 二、质量成本 三、质量成本构成 四、劣质成本 第五节质量与标准化 一、我国标准的体制 二、标准的制定 三、标准化的常用形式 四、企业标准化 五、采用国际标准和国外先进标准 六、世界贸易组织与贸易技术壁垒(WTO/TBT)协议 一、产品质量法 二、职业道德与专业能力要求 1 习题及答案 第一节供应商管理 一、供应链管理概述 二、供应商选择 三、供应商管理的契约要求 四、供应商的质量控制 五、供应商的业绩评定与动态管理第二节顾客满意 一、顾客与顾客要求 二、顾客满意 三、顾客要求的确认 四、顾客满意度测量 第三节顾客关系管理 一、顾客关系管理的含义 二、顾客关系管理技术 2 习题及答案 第一节质量管理体系的基本知识 一、概述 二、质量管理八项原则 三、 ISO 9000族质量管理体系标准第二节质量管理体系的基本要求 一、范围 二、质量管理体系总要求和文件要求 三、管理职责 四、资源管理 五、产品实现 六、测量、分析和改进 第三节质量管理体系的建立与实施 一、基本原则 二、主要活动 三、质量管理体系方法 第四节质量管理体系审核 一、质量管理体系审核的基本概念 一、质量管理体系审核的基本概念 二、质量管理体系审核的实施 3习题及答案 第一节质量检验概述 一、质量检验的基本知识 二、不同类别的产品质量检验 第二节质量检验机构
半导体 现在市场上的半导体大多是硅元素.但是半导体大多数都在过度元素部分找,详情见元素周期表。 不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。 本征半导体的导电能力很弱,热稳定性也很差,因此,不宜直接用它制造半导体器件。半导体器件多数是用含有一定数量的某种杂质的半导体制成。根据掺入杂质性质的不同,杂质半导体分为N型半导体和P型半导体两种。 什么是N型半导体?P型半导体? 在纯净的硅晶体(本征半导体)中掺入五价元素(如磷,锑,砷等),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。 在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼、铟等。),使之取代晶格中硅原子的位子,就形成P型半导体。 主要的掺杂方法有离子注入和热扩散 原理 N型半导体 在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的5价元素,例如磷,则磷原子就取代了硅晶体中少量的硅原子,占据晶格上的某些位置。如图Z0103所示。 由图可见,磷原子最外层有5个价电子,其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构,多余的1个价电子在共价键之外,只受到磷原子对它微弱的束缚,因此在室温下,即可获得挣脱束缚所需要的能量而成为自由电子,游离于晶格之间。失去电子的磷原子则成为不能移动的正离子。磷原子由于可以释放1个电子而被称为施主原子,又称施主杂质。 在本征半导体中每掺入1个磷原子就可产生1个自由电子,而本征激发产生的空穴的数目不变。这样,在掺入磷的半导体中,自由电子的数目就远远超过了空穴数目,成为多数载流子(简称多子),空穴则为少数载流子(简称少子)。显然,参与导电的主要是电子,故这种半导体称为电子型半导体,简称N型半导体。 P型半导体
硼元素最外层只有三个电子,而硅最外层有四个电子,硼掺进去后,与硅就不能形成稳定的8个电子的结构,形成一个空穴。这个空穴相当于一个正电子。可在导体中运动。 在本征半导体硅(或锗)中,若掺入微量的3价元素,如硼,这时硼原子就取代了晶体中的少量硅原子,占据晶格上的某些位置,如图Z0104所示。由图可知,硼原子的3个价电子分别与其邻近的3个硅原子中的3个价电子组成完整的共价键,而与其相邻的另1个硅原子的共价键中则缺少1个电子,出现了1个空穴。这个空穴被附近硅原子中的价电子来填充后,使3价的硼原子获得了1个电子而变成负离子。同时,邻近共价键上出现1个空穴。由于硼原子起着接受电子的作用,故称为受主原子,又称受主杂质。 在本征半导体中每掺入1个硼原子就可以提供1个空穴,当掺入一定数量的硼原子时,就可以使半导体中空穴的数目远大于本征激发电子的数目,成为多数载流子(多子),而电子则成为少数载流子(少子)。显然,参与导电的主要是空穴,故这种半导体称为空穴型半导体,简称P型半导体。 P型半导体中,空穴浓度远大于自由电子浓度。空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成。掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强。 为什么N型半导体一定要用5价元素?P型要用3价? 五价元素可提供一个自由电子,但如果用六价的就能提供两个,不是更好吗?六价的它容易与四价的半导体材料形成稳定的化合键如,SIO2。 那用七价的呢? 一些材料与七价元素形成的化合物不是固体。如SICL4是液体。 如果我们用一价元素代替三价元素制造P型半导体可行吗? 一价元素基本上都是金属,都不能与四价元素反应形成化合物。 什么是P-N结? 在半导体材料硅或锗晶体中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的P型半导体,掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的N形半导体。两种半导体接触在一起的点或面构成P-N结。P-N结有单向导电的特性,即:正向导通,反向截止。 单向导电原理 ●在P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的 作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的。 ●N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。 ●当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩
一、半导体物理知识大纲 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)半导体中的电子状态(第 1 章)半导体中的杂质和缺陷能级(第 2 章) 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方法、相关参数的计算方法) 半导体中载流子的统计分布(第 3 章)半导体的导电性 (第 4 章)非平衡载流子(第 5 章) 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、分析其产生的物理机理、掌握具体的应用)半导体光学性质(第10 章) 半导体热电性质(第11 章)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,介绍山-V族化合物的能带结构,主要了解GaAs 的能带结构。(掌握能带结构特征) 本章重难点: 重点: 1、半导体硅、锗的晶体结构(金刚石型结构)及其特点;三五 族化合物半导体的闪锌矿型结构及其特点。 2、熟悉晶体中电子、孤立原子的电子、自由电子的运动有何不 同:孤立原子中的电子是在该原子的核和其它电子的势场中 运动,自由电子是在恒定为零的势场中运动,而晶体中的电 子是在严格周期性重复排列的原子间运动(共有化运动) ,单 电子近似认为,晶体中的某一个电子是在周期性排列且固定不动的原
质量专业相关知识(初级)模拟试卷 姓名:得分: 一、单项选择题(共50题,每题1分。每题的备选项中,只有1个最符合题意) 1.我国标准分为()四级。 A.国际标准、国家标准、地方标准、企业标准 B.国家标准、行业标准、部颁标准、地方标准 C.国家标准、行业标准、地方标准、企业标准 D.国际标准、国家标准、行业标准、地方标准 2.《中华人民共和国产品质量法》是调整产品的生产者、销售者和消费者以及()之间,关于产品质量的权利、义务和责任关系的法律。 A.中国公民B. 政府有关部门 C.中外合资企业D. 企业与企业 3.下列论述中错误的是()。 A.特性可以是固有的或赋予的。 B.完成产品后因不同要求而对产品所增加的特性是固有特性 C.产品可能具有一类或多类别的固有特性 D.某些产品的赋予特性可能是另一些产品的固有特性 4.致力于制定质量目标,并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标的活动,称之为()。 A.质量管理B. 质量策划 C.质量保证D. 质量控制 5.顾客对不熟悉的产品习惯于把它和同类产品相比较,这反映了顾客满意的()。A.广义性B. 层次性 C.相对性D. 主观性 6.某企业在其产品的包装上注明所采用的推荐性产品标准,但用户在使用中发现该产品的某项质量特性不符合该推荐性产品标准的要求,则该企业应()。 A.承担全部产品质量责任B. 不承担全部产品质量责任 C.承担部分产品质量责任D. 承担行政责任 7.国家实行产品质量监督检查制度,这属于一种()。 A.引导措施B. 许可制度 C.行政措施D. 法定要求 8.在过去一个世纪中,质量管理的发展大致经历了质量检验阶段、()、全面质量管理阶段三个阶段。 A.质量保证阶段B. 统计质量控制阶段 C.符合性质量阶段D. 标准化质量管理阶段 9.以现行产品标准作为判别质量合格的依据,这种质量的概念称为()。 A.符合性质量概念B. 适用性质量概念 C.广义质量概念D. 全面质量概念 10.企业的产品标准应在发布后()办理备案手续。 A.半年内B. 30日内 C.10日内D. 立即
半导体基础知识和半导 体器件工艺 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
半导体基础知识和半导体器件工艺 第一章半导体基础知识 通常物质根据其导电性能不同可分成三类。第一类爲导体,它可以很好的传导电流,如:金属类,铜、银、铝、金等;电解液类:NaCl水溶液,血液,普通水等以及其他一些物体。第二类爲绝缘体,电流不能通过,如橡胶、玻璃、陶瓷、木板等。第三类爲半导体,其导电能力介於导体和绝缘体之间,如四族元素Ge锗、Si矽等,三、五族元素的化合物GaAs砷化镓等,二、六族元素的化合物氧化物、硫化物等。 物体的导电能力可以用电阻率来表示。电阻率定义爲长1厘米、截面积爲1平方厘米的物质的电阻值,单位爲欧姆*厘米。电阻率越小说明该物质的导电性能越好。通常导体的电阻率在10-4欧姆*厘米以下,绝缘体的电阻率在109欧姆*厘米以上。 半导体的性质既不象一般的导体,也不同于普通的绝缘体,同时也不仅仅由於它的导电能力介於导体和绝缘体之间,而是由於半导体具有以下的特殊性质: (1) 温度的变化能显着的改变半导体的导电能力。当温度升高时,电阻率会降低。比如Si在200℃时电阻率比室温时的电阻率低几千倍。可以利用半导体的这个特性制成自动控制用的热敏元件(如热敏电阻等),但是由於半导体的这一特性,容易引起热不稳定性,在制作半导体器件时需要考虑器件自身産生的
热量,需要考虑器件使用环境的温度等,考虑如何散热,否则将导致器件失效、报废。 (2) 半导体在受到外界光照的作用是导电能力大大提高。如硫化镉受到光照後导电能力可提高几十到几百倍,利用这一特点,可制成光敏三极管、光敏电阻等。 (3) 在纯净的半导体中加入微量(千万分之一)的其他元素(这个过程我们称爲掺杂),可使他的导电能力提高百万倍。这是半导体的最初的特徵。例如在原子密度爲5*1022/cm3的矽中掺进大约5X1015/cm3磷原子,比例爲10-7(即千万分之一),矽的导电能力提高了几十万倍。 物质是由原子构成的,而原子是由原子核和围绕它运动的电子组成的。电子很轻、很小,带负电,在一定的轨道上运转;原子核带正电,电荷量与电子的总电荷量相同,两者相互吸引。当原子的外层电子缺少後,整个原子呈现正电,缺少电子的地方産生一个空位,带正电,成爲电洞。物体导电通常是由电子和电洞导电。 前面提到掺杂其他元素能改变半导体的导电能力,而参与导电的又分爲电子和电洞,这样掺杂的元素(即杂质)可分爲两种:施主杂质与受主杂质。 将施主杂质加到矽半导体中後,他与邻近的4个矽原子作用,産生许多自由电子参与导电,而杂质本身失去电子形成正离子,但不是电洞,不能接受电子。这时的半导体叫N型半导体。施主杂质主要爲五族元素:锑、磷、砷等。 将施主杂质加到半导体中後,他与邻近的4个矽原子作用,産生许多电洞参与导电,这时的半导体叫p型半导体。受主杂质主要爲三族元素:铝、镓、铟、硼等。
1-1半导体的基本知识 课 题:半导体基本知识 教学目的、要求:1、了解半导体的导电特性; 2、掌握PN 结及其单向导电性。 教学重点、难点:1、PN 结形成的过程;(难点) 2、PN 结的单向导电性。(重点) 授 课 方 法:多媒体课件讲授,提纲及重点板书。 授 课 提 纲: 教 学 内 容: 组织教学 准备教学材料,清点学生人数。(课前2分钟) 引入新课 半导体器件是用半导体材料制成的电子器件。常用的半导体器件有二极管、三极管、场效应晶体管等。半导体器件是构成各种电子电路最基本的元件。 从本节课开始,我们先从半导体的基本知识开始,介绍常用的半导体器件。要求大家本征半导体的特点,掌握PN 结的形成及单向导电性。(2分钟) 进入新课 第一章 常用半导体器件 §1-1 半导体的基本知识【板书】 一、什么是半导体【板书】 1、物质按导电能力的分类【标题板书+内容多媒体】(8分钟) 自然界中的物质按其导电能力可以分为三大类:导体、绝缘体和半导体。物质的导电特性取决于原子结构。 ⑴导体:一般为低价元素,如铜、铁、铝等金属,其最外层电子受原子核的束缚力很小,因而极易挣脱原子核的束缚成为自由电子。因此在外电场作用下,这些电子产生定向移动形成电流,呈现出较好的导电特性。 ⑵绝缘体:高价元素(如惰性气体)和高分子物质(如橡胶,塑料)最外层电子受原子核的束缚力很强,极不易摆脱原子核的束缚成为自由电子,所以其导电性极差 , 可作为绝缘材料。 ⑶半导体:半导体材料最外层电子既不像导体那样极易摆脱原子核的束缚,成为自由电子,也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧,因此,半导体的导电特性介于二者之间。
半导体的基础知识 半导体器件是现代电子技术的重要组成部分,是由半导体材料制造而成的。为了能够更好的了解半导体器件的性能,有必要先了解一些半导体材料的基本性质。 1.物质的分类 自然界有很多不同种类的物质。这些物质按照导电性强弱来分类,大致可以分为三类:导体、半导体和绝缘体。导体是很容易导电的物质,例如铜和铝等等;绝缘体是几乎不能导电的物质,比如塑料、橡胶、玻璃等;而半导体的导电能力是介于导体和绝缘体之间的这样一类物质。常用的半导体材料有硅、锗等。其中,硅是目前最常用的一种半导体材料。 2.半导体导电的特性 半导体除了在导电能力方面与导体和绝缘体不同以外,它还具有不同于其他物质的特点。例如:当半导体受到外界光和热的刺激时,其导电能力将发生显著的变化;在纯净的半导体中加入某种特定的微量杂质,其导电能力也会有显著的增加。 这些特点说明,半导体导电的机制一定和导体、绝缘体不同。为了更好的理解这些特点,就必须了解半导体的结构。 3.半导体的内部结构 在电子器件中,用得最多的半导体材料就是硅和锗,它们都是四价元素;半导体内部的原子具有严格的晶体结构,原子之间形成有序的排列,每个硅原子周围和四个相邻的硅原子以共价键相连接,形成共价键的这一对电子就称为“价电子”。通常情况下,共价键对价电子的束缚能力很强,绝大多数价电子被束缚在共价键中而不能自由移动,所以半导体的导电性能较差。在绝对零度下,纯净的半导体内部所有的价电子都被共价键所束缚,在半导体内部没有可以自由导电的带电粒子,所以此时半导体是没有导电能力的;在本征激发时,半导体才会具有导电能力。 下面,我们来学习什么是本征激发。 4.本征激发 首先来学习几个概念。 (1)本征半导体:我们把结构完整、完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。 (2)激发:半导体晶体内部共价键中的价电子由于获得足够的能量而挣脱掉共价键的束缚成为自由电子的过程称为“激发”。 (3)载流子:可以自由移动的带电粒子称为“载流子”。 本征激发的物理过程: 在绝对零度和没有外界激发的条件下,由于每个原子的外围电子都被共价键所束缚,所以对电流的形成没有作用。但是,半导体内共价键的价电子绝缘体中束缚的那么紧,在室温下,一些价电子就会获得足够的热振动能量而挣脱共价键的束缚,成为自由电子。这种现象就称为“本征激发”。 当电子挣脱共价键的束缚成为自由电子以后,共价键中就留下一个空位,这个空位叫做“空穴”。空穴的出现时半导体区别于导体的一个重要特点。由于共价键中出现了空穴,在外电场或其他能量作用下,临近的价电子就可以填补到这个空位上,而在这个电子原来的位置上又留下新的空位,其他电子又可以转移到这个空位上,这样就相当于出现的电荷的迁移。因此在分析半导体导电过程的时候,用空穴的运动来代替共价键中电子的运动更为方便,在这里可以把空穴看成是一个带正电的粒子,可以和自由电子一样参与导电。因此空穴也是半导体中的一种载流子。 总结一下本征激发的过程:T↑→价电子获得足够能量→挣脱共价键束缚→自由电子↑→空穴↑结论:在本征半导体内,本征激发产生的自由电子和空穴总是成对出现的,是电子-空穴对,且载流子的数量与温度等外界条件有关。 5.杂质半导体 在本征半导体中掺入微量的杂质,就会使半导体的导电性能发生显著的变化。根据掺入的杂质不同,杂质半导体可以分为两种:N型杂质半导体和P型杂质半导体。
质量专业基础知识与实务(初级 一、单选[共5题,每题1分,总计5分] 1、(),是质量管理的基本原则,也是现代营销管理的核心。 A.领导作用 B.以顾客为关注焦点 C.全员参入 D.基于事实的决策方法 2、下列不属于标准化的主要作用的是()。 A.生产社会化和管理现代化的重要技术基础 B.提高质量、保护人体健康,保障人身、财产安全,维护消费者合法权益的重要手段C.发展市场经济,促进贸易交流的技术纽带 D.是政府对市场经济进行宏观调控的重要手段 3、生产者、销售者对抽查检验的结果有异议的,可以自收到检验结果之日起()日内向实施监督抽查的产品质量监督部门或者其上级产品质量监督部门申请复检,由受理复检的产品质量监督部门作出复检结论。 A.10 B.15 C.20 D.30 4、IAF MLA的25个签约国的认证证书总和占全球认证证书总数的()。 A.30% B.50% C.75% D.90% 5、检验的预防作用不体现在()。 A.狭义的预防作用 B.广义的预防作用 C.通过过程(工序)能力的测定和控制图的使用起预防作用 D.通过过程(工序)作业的首检与巡检起预防作用 6、检定具有(),其对象是法制管理X围内的测量仪器。 A.强制性 B.准确性 C.器械性 D.法制性 8、1985年9月6日经第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议审议通过《计量法》,中华人民XX国主席令予以公布,自()年()月()日起施行。 A.1985,12,1 B.1985,12,30 C.1986,1,1 D.1986,7,1 11、在一元线性回归方程 =a+bx中,若b<0,则两变量x与间的相关系数有()。