【正文】 + – 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) PN 結(jié)變寬 2. PN 結(jié)加反向電壓 （反向偏置） 外電場(chǎng) 內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形成很小的反向電流。 擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。 2. 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量與 （ a. 摻雜濃度、 ）有關(guān)。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) N型半導(dǎo)體和 P 型半導(dǎo)體 摻雜后空穴數(shù)目大量增加，空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式，稱(chēng)為空穴半導(dǎo)體或 P型半導(dǎo)體。在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流 (1)自由電子作定向運(yùn)動(dòng) ?電子電流 (2)價(jià)電子遞補(bǔ)空穴 ?空穴電流 注意： (1) 本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少 , 其導(dǎo)電性能很差； (2) 溫度愈高， 載流子的數(shù)目愈多 ,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。 Si Si Si Si 價(jià)電子 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) Si Si Si Si 價(jià)電子 價(jià)電子在獲得一定能量（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成為 自由電子 （帶負(fù)電），同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱(chēng)為 空穴 （帶正電） 。 摻雜性 ： 往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電 能力明顯改變 (可做成各種不同用途的半導(dǎo) 體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。 器件是非線性的、特性有分散性、 RC 的值有誤差、工程上允許一定的誤差、采用合理估算的方法。在這次變革中，傳統(tǒng)理論將不再適用，需要發(fā)展新的理論，并探索出相應(yīng)的材料和技術(shù)。納米點(diǎn)和納米點(diǎn)陣構(gòu)成的基于量子特性的納米電子器件的電子學(xué)功能、特性以及加工組裝技術(shù)。 EDA技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段： 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)階段（ 70年代）：用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行 IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作。具有體積小、功能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。與第一代電子管計(jì)算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)體積小，耗電少，成本低，邏輯功能強(qiáng)，使用方便，可靠性高 。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的限制，運(yùn)算速度只是每秒幾千次 ~幾萬(wàn)次基本運(yùn)算，內(nèi)存容量?jī)H幾千個(gè)字。 ENIAC每秒可進(jìn)行5000次加法和減法運(yùn)算，把計(jì)算一條彈道的時(shí)間短為 30秒。 可編程邏輯器件（ PLD） 微控制芯片（ MCU） 數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP） 大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（ RAM/ROM） 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) IBM 7090 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展起來(lái)的電子計(jì)算機(jī)所經(jīng)歷的四個(gè)階段充分說(shuō)明了電子技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段的特性。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 集成電路階段 時(shí) 期 規(guī) 模 集成度 （元件數(shù)） 50年代末 小規(guī)模集成電路（ SSI） 100 60年代 中規(guī)模集成電路（ MSI） 1000 70年代 大規(guī)模集成電路（ LSI） 1000 70年代末 超大規(guī)模集成電路（ VLSI） 10000 80年代 特大規(guī)模集成電路（ ULSI） 100000 自 1958年第一塊集成元件問(wèn)世以來(lái)，集成電路已經(jīng)跨越了小、中、大、超大、特大、巨大規(guī)模幾個(gè)臺(tái)階，集成度平均每 2年提高近 3倍。N 肖克萊發(fā)明 PN結(jié)晶體管 。 19381941年任明尼蘇達(dá)大學(xué)物理學(xué)助理教授 ，19411945年在華盛頓海軍軍械實(shí)驗(yàn)室工作 ， 19451951年在貝爾電話(huà)公司實(shí)驗(yàn)研究所研究半導(dǎo)體及金屬的導(dǎo)電機(jī)制 、 半導(dǎo)體表面性能等基本問(wèn)題 。P19301933年在匹茲堡海灣實(shí)驗(yàn)研究所從事地球磁場(chǎng)及重力場(chǎng)勘測(cè)方法的研究 。四十年代末世界上誕生了第一只半導(dǎo)體三極管，它以小巧、輕便、省電、壽 命長(zhǎng)等特點(diǎn)，很快地被各國(guó)應(yīng)用起來(lái)，在很大范圍內(nèi)取代了電子管。高科技的廣泛應(yīng)用使社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)獲得了空前的發(fā)展。進(jìn)入 21世紀(jì)，人們面臨的是以微電子技術(shù)（半導(dǎo)體和集成電路為代表）電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息社會(huì)。 電子技術(shù)的應(yīng)用 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 基本器件的兩個(gè)發(fā)展階段 ? 分立元件階段（ 1905～ 1959） – 真空電子管、半導(dǎo)體晶體管 ? 集成電路階段（ 1959～） – SSI、 MSI、 LSI、 VLSI、 ULSI 主要階段概述 第一代電子 產(chǎn)品以電子管為核心。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 分立元件階段 ? 電子管時(shí)代（ 1905～ 1948） 1905年 愛(ài)因斯坦闡述相對(duì)論 —— E＝ mc2 1906年 亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機(jī) 德福雷斯特在弗菜明二極管上加?xùn)艠O，制威第一只三極管 1912年 阿諾德和蘭米爾研制出高真空電子管 1917年 坎貝爾研制成濾波器 1922年 弗里斯研制成第一臺(tái)超外差無(wú)線電收音機(jī) 1934年 勞倫斯研制成回旋加速器 1940年 帕全森和洛弗爾研制成電子模擬計(jì)算機(jī) 1947年 肖克萊、巴丁和布拉頓發(fā)明晶體管；香農(nóng)奠定信息論的基礎(chǔ) 真空電子管 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 分立元件階段 ? 晶體管時(shí)代（ 1948～ 1959） 1947年 貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個(gè)點(diǎn)接觸型晶體管 1948年 貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)發(fā)表信息論的論文，英國(guó)采用 EDSAG計(jì)算機(jī)，這是最早的一種存儲(chǔ)程序數(shù)字計(jì)算機(jī) 1949年 諾伊曼提出自動(dòng)傳輸機(jī)的概念 1950年 麻省理工學(xué)院的福雷斯特研制成磁心存儲(chǔ)器 1952年 美國(guó)爆炸第一顆氫彈 1954年 貝爾實(shí)驗(yàn)室研制太陽(yáng)能電池和單晶硅 1957年 蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星 1958年 美國(guó)得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個(gè)集成電路 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 巴?。?1908年 5月 23日生于威斯康星州麥迪遜城 ， 1923年入威斯康星大學(xué)電機(jī)工程系就學(xué) ， 畢業(yè)后即留在該校擔(dān)任電機(jī)工程研究助理 。 1933年到普林斯頓大學(xué) ， 在E 1936年以 《 金屬功函數(shù)理論 》 的論文從普林斯頓大學(xué)獲得哲學(xué)博士學(xué)位 。 布喇頓共同發(fā)明第一個(gè)半導(dǎo)體三極管 ，一個(gè)月后 ， W 他和 L 施里弗合作 ， 于 1957年提出低溫超導(dǎo)理論 (BCS理論 )， 為此 ，他們?nèi)吮皇谟?1972年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) ， 在同一領(lǐng)域 (固態(tài)理論 )中 ，一 個(gè) 人 兩 次 獲 得 諾 貝 爾 獎(jiǎng) ， 歷 史 上 還 是 第 一 次 。 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) 集成電路階段 集成電路制造技術(shù)的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集成電路芯片主要包括以下幾類(lèi)，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石。由于它采用了電子線路來(lái)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)信息，從而就大大提高了運(yùn)算速度。 IBM 360 晶體管計(jì)算機(jī) ENIAC 品牌電腦 下一頁(yè) 總目錄 章目錄 返回 上一頁(yè) IBM 7090 ENIAC 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 IBM 360 晶體管計(jì)算機(jī) 品牌電腦 第一代（ 1946～ 1957）電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用水銀延遲線，外存儲(chǔ)器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。（ ENIAC） 第二代（ 1958～ 1963）晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲(chǔ)器。