半导体

半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的特殊材料，其电阻率在10⁻³到10⁸欧姆·厘米范围内。这种独特的电学特性使其成为现代电子工业的基石。

半导体的核心特性是导电性可控——通过掺入特定杂质（掺杂）可精确调节其导电能力，并能通过外部电场、光照、温度等因素改变其导电状态。这一特性源于其独特的能带结构：价带和导带之间存在禁带宽度，电子需要能量才能跃迁到导带参与导电。

基于这些特性，半导体材料（主要是硅）被制成二极管、晶体管、集成电路等核心元件，实现信号的放大、开关、整流等功能。从智能手机到超级计算机，从家电到航天器，几乎所有电子设备都依赖半导体技术。此外，砷化镓、氮化镓等化合物半导体在光电子、高频器件等特殊领域发挥着不可替代的作用。

半导体的工作原理

  • 能带理论原理：价带电子受激发跃迁至导带，形成电子-空穴对，产生导电能力。
  • 掺杂控制原理：通过掺入III/V族元素形成P型（空穴主导）或N型（电子主导）半导体。
  • PN结单向导电：P型与N型结合形成耗尽层，正向偏压降低势垒导通，反向偏压增大势垒截止。
  • 场效应原理：栅极电压控制沟道载流子浓度，实现电流通断的电压控制型开关。
  • 光电效应原理：光照激发电子跃迁，光敏半导体将光信号转换为电信号。
  • 热电效应原理：利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，实现温差发电。
  • 霍尔效应原理：磁场使运动电荷偏转，在半导体两侧产生电势差，用于磁感应检测。
  • 量子隧穿效应：纳米尺度下电子穿越势垒，构成闪存等量子器件的物理基础。

半导体的特点

  • 导电可控性：通过掺杂和外部场强可精确调节导电性能，实现开关功能。
  • 温度敏感性：导电性随温度升高而增强，具有负电阻温度系数特性。
  • 光电特性：具备光电转换能力，可实现光探测、发光和能量转换功能。
  • 微型化能力：采用平面工艺可制造纳米级器件，集成度每18-24个月翻倍。
  • 功耗优势：CMOS电路静态功耗极低，适合电池供电的便携设备。
  • 可靠性高：固态器件无机械磨损，寿命可达数十年。
  • 制造精密：采用光刻技术，加工精度达纳米级，需超净环境生产。
  • 材料多样性：硅、锗元素半导体与III-V族化合物半导体各具特色。

半导体的类型

  • 元素半导体：硅、锗等单一元素构成，硅因氧化特性成为主流材料。
  • 化合物半导体：砷化镓、氮化镓等III-V族化合物，适用于高频光电器件。
  • 有机半导体：聚噻吩等聚合物材料，具备柔性和溶液加工优势。
  • 氧化物半导体：氧化锌、氧化铟镓锌等，适用于透明柔性电子。
  • 磁性半导体：掺锰砷化镓等兼具磁性和半导体特性。
  • 低维半导体：量子点、纳米线等纳米结构呈现量子限域效应。
  • 宽禁带半导体：碳化硅、氮化镓耐高压高温，适用于功率电子。
  • 非晶半导体：非晶硅用于太阳能电池和液晶显示薄膜晶体管。

半导体的应用领域

  • 集成电路：CPU、存储器等微芯片构成计算机和智能设备核心。
  • 功率电子：IGBT、MOSFET等用于变频器、电动汽车电力转换。
  • 光电器件：LED照明、激光器、光伏电池实现光-电转换应用。
  • 传感器技术：CMOS图像传感器、MEMS传感器实现环境感知。
  • 通信设备：射频芯片、光通信器件支撑5G和光纤网络。
  • 显示技术：TFT-LCD、OLED驱动芯片实现图像显示功能。
  • 汽车电子：ECU、雷达芯片推动自动驾驶技术发展。
  • 物联网设备：低功耗芯片支撑智能终端互联与边缘计算。

如何选择半导体

  • 根据性能需求选择材料类型：硅基半导体适用于大多数逻辑和存储芯片；需要高频特性时选择砷化镓；功率器件优先考虑碳化硅或氮化镓；柔性电子设备可选用有机半导体。同时需评估载流子迁移率、禁带宽度等本征参数是否满足应用场景要求。
  • 依据工作环境确定耐受特性：高温环境（>150℃）选择宽禁带半导体；高辐射场景选用特殊封装或SOI结构；汽车电子必须符合AEC-Q100标准；消费类产品重点关注ESD防护等级。需确保半导体器件的可靠性指标超过实际使用条件的30%安全余量。
  • 匹配电路系统的电压电流规格：功率器件耐压值应为工作电压的2-3倍；驱动能力需满足峰值电流需求；数字电路选择合适逻辑电平（1.8V/3.3V/5V）；射频电路注意阻抗匹配特性。同时评估散热需求，确保结温不超过最大额定值的80%。
  • 平衡成本与供应链稳定性：量产产品优先选择标准化器件；特殊需求考虑ASIC定制但需承担NRE费用；避免使用即将停产器件；关键部件应保证第二货源。通过价值工程分析，在性能相当情况下选择更具成本优势的解决方案。
  • 评估封装形式与集成度需求：空间受限场景选用QFN/BGA封装；高功率应用采用TO封装带散热基板；系统级封装可减少外围元件；物联网设备优先选择集成无线功能的SoC。同时考虑引脚数量、焊接工艺兼容性和维修便利性。

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14033 产品显示为 半导体

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有库存
STMicroelectronics 音频功率放大器 4 音频放大器, A-B 级 35W, 15引脚, 通孔安装, Multiwatt, 18 V, 8 V, 用于汽车
  • RS 库存编号 877-2677P
  • 制造商零件编号 E-TDA7375V
个 (以每管装提供)
RMB39.71(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics , STM32F302CCT6 STM32F302CC 微控制器, ARM Cortex M4内核, 48引脚, LQFP, 最大72 MHz, 256kB 闪存, 40 kB RAM
  • RS 库存编号 810-7645
  • 制造商零件编号 STM32F302CCT6
个（每托盘 2 ）
RMB42.315(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics MOSFET MOSFET, SO-28, 1个驱动器, 28引脚 20 V, 通孔安装, 0.35 A输出
  • RS 库存编号 202-5497
  • 制造商零件编号 STDRIVE601TR
个（每带 1000 ）
RMB17.661(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics 通用驱动器 MOSFET, SOT-223, 1个驱动器, 3引脚 5.5 V, 表面安装, 0.01 mA输出
  • RS 库存编号 190-4944
  • 制造商零件编号 VNL5050N3TR-E
个（每带 1000 ）
RMB7.581(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics 通用驱动器 MOSFET, PowerSSO, 1个驱动器, 12引脚 28 V, 表面安装, 12 A输出
  • RS 库存编号 190-4942
  • 制造商零件编号 VND7140AJ12TR
个（每带 2500 ）
RMB15.272(不含税)
暂时无法供应
STMicroelectronics L7815CV 线性调节器 正电压稳压器集成电路, 15 V输出, 1路输出 1.5 A, 通孔安装, TO-220, 3引脚, 0 °C→150 °C
  • RS 库存编号 168-6061
  • 制造商零件编号 L7815CV
每管：50 个
RMB2.415(不含税)
有库存
STMicroelectronics MOSFET MOSFET, SOIC, 2个驱动器, 8引脚 17 V, 表面安装, 0.65 A输出
  • RS 库存编号 168-5822
  • 制造商零件编号 L6385ED
每管：100 个
RMB11.313(不含税)
有库存
STMicroelectronics 单向, SM2T6V8A 1 TVS二极管, 单, 表面安装, 最小击穿6.4 V, 200 W, DO-216, 2引脚
  • RS 库存编号 795-8423
  • 制造商零件编号 SM2T6V8A
个（每托盘 10 ）
RMB2.372(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics , L6207PD013TR PWM 控制器, 双路独立固定关断时间 Pwm, 最高100 kHz 60 V, 2.8 A, 52 V输出, 2输出, 36引脚, PowerSO-36, 表面安装
  • RS 库存编号 152-006
  • 制造商零件编号 L6207PD013TR
个（每带 600 ）
RMB52.245(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics , SG3524P PWM 控制器, 电压模式, 最高300 kHz 40 V, 100 mA, 18 V输出, 2输出, 16引脚, SOIC, 表面安装
  • RS 库存编号 714-7850
  • 制造商零件编号 SG3524P
个（每托盘 2 ）
RMB10.47(不含税)
有库存
STMicroelectronics 温湿度传感器芯片, ± 0.5 °C, ± 3.5%精度, 模拟接口, 6针, 数字输出, 贴片安装, 最高+120 °C, HLGA
  • RS 库存编号 110-6598
  • 制造商零件编号 HTS221TR
个（每托盘 2 ）
RMB26.015(不含税)
有库存
STMicroelectronics , L6207PD013TR PWM 控制器, 双路独立固定关断时间 Pwm, 最高100 kHz 60 V, 2.8 A, 52 V输出, 2输出, 36引脚, PowerSO-36, 表面安装
  • RS 库存编号 152-008
  • 制造商零件编号 L6207PD013TR
个
RMB57.23(不含税)
有库存
STMicroelectronics 直流-直流转换器, 40V输入 28 V输出 可调式, 1.5 A输出, 5输出, 8引脚, 表面安装, SOIC
  • RS 库存编号 877-2804P
  • 制造商零件编号 MC34063EBD-TR
个 (以每卷装提供)
RMB2.20(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics LPS27HHTWTR 大气压力传感器表面 10 CCLGA
  • RS 库存编号 216-7858
  • 制造商零件编号 LPS27HHTWTR
个（每托盘 2 ）
RMB50.595(不含税)
有库存
STMicroelectronics , STGAP4STR 栅极驱动器模块 交流, SO-36W, 2个驱动器, 36引脚 7.2 V, 表面安装, 2.5 A输出
  • RS 库存编号 276-876
  • 制造商零件编号 STGAP4STR
1 带 1 套
RMB53.69(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics , STGAP4STR 栅极驱动器模块 交流, SO-36W, 2个驱动器, 36引脚 7.2 V, 表面安装, 2.5 A输出
  • RS 库存编号 276-874
  • 制造商零件编号 STGAP4STR
个（每带 1000 ）
RMB56.108(不含税)
有库存
STMicroelectronics , L6393DTR MOSFET MOSFET, SO-14, 2个驱动器, 14引脚 20 V, 表面安装, 430 mA输出
  • RS 库存编号 152-020
  • 制造商零件编号 L6393DTR
个
RMB10.292(不含税)
有库存
STMicroelectronics , L6387ED013TR 栅极驱动器模块 高侧, SO-8, 2个驱动器, 8引脚 17 V, 表面安装, 650 mA输出
  • RS 库存编号 152-015
  • 制造商零件编号 L6387ED013TR
个
RMB11.888(不含税)
暂时缺货
STMicroelectronics , L6387ED013TR 栅极驱动器模块 高侧, SO-8, 2个驱动器, 8引脚 17 V, 表面安装, 650 mA输出
  • RS 库存编号 152-014
  • 制造商零件编号 L6387ED013TR
个（每带 2500 ）
RMB11.899(不含税)
有库存
STMicroelectronics , LED1642GWXTTR 通用驱动器 通用, TSSOP-24, 24引脚 5.5 V, 40 mA输出
  • RS 库存编号 151-829
  • 制造商零件编号 LED1642GWXTTR
个
RMB14.238(不含税)
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