固态电子器件

　　固态电子器件（solid state electronic device），利用固体内部电子运动原理制成的具有一定功能的电子器件。固体一般可分为绝缘体、半导体和导体3类。半导体的电学性能容易受各种环境因素如掺杂、光照等的控制，易于制成电子功能器件，因此绝大部分的固态电子器件是用半导体材料制成的，有时也称为半导体电子器件。半导体中可移动的带电粒子可为电子、空穴或离子。电子是带负电荷的粒子，空穴是带正电荷的准粒子，离子可带负或正电荷。离子导电的半导体在导电过程中伴有本身成分的化学变化，因而不宜作电子功能器件。电子导电的半导体简称N型半导体。空穴导电的半导体简称P型半导体。锗、硅半导体材料中掺入微量的磷、砷或锑就成为N型半导体；掺入微量的硼、镓或铝，就成为P型半导体。N型半导体和P型半导体连接起来就成为一个PN结。PN结是许多固态电子器件的基本单元结构。PN结具有整流特性，通电流时，一个方向的电阻很小，另一个方向的电阻很大。反向偏置时，PN结还可同一个电容器等效。

　　固态电子器件是20世纪40年代发展起来的。30年代固体电子论的进展和40～50年代锗、硅材料工艺的进展，奠定了后半个世纪固态电子器件飞速发展的基础。1947年W.H.布喇顿和J.巴丁发明的第一个固态放大器——点接触晶体管，是固态电子器件的发展过程中一个划时代的事件。固态电子器件种类繁多，应用十分广泛，从器件的结构来看，大致可分为两端器件（各种晶体二极管）和三端器件（各种晶体三 极管）。此外还有一些特殊的器件，如晶闸管、电荷耦合器件、霍尔器件、温差致冷元件、波导器件以及传感器等。同真空电子器件相比，固态电子器件体积小、重量轻、功耗小、高可靠、易集成，可以实现电子系统的微型化，是现代集成电路的基础。除了用于大规模和超大规模集成电路，固态电子器件还广泛应用于其他各领域，如微波通信、红外探测、光纤通信、固体成像、能量转换等。固态电子器件所用的材料主要是半导体硅和砷化镓材料。随着固体新材料的不断出现和工艺技术的不断成熟，新型固态电子器件也在不断出现，如各种超导器件、非晶态半导体器件以及超晶格量子构器件等。

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