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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113365 Products showing for 半导体

385 of 999+
有库存
STMicroelectronics 双向, SMBJ33CA-TR 1 TVS二极管, 单, 表面安装, 最小击穿36.7 V, 600 W, DO-214, 2引脚
  • RS Stock No. 714-7200
  • Mfr. Part No. SMBJ33CA-TR
个（每托盘 25 ）
RMB1.691(exc. VAT)
有库存
onsemi 表面, BAT54CLT1G, 200 mA, 30 V, SOT-23, 肖特基二极管整流器, 3引脚 二极管, 共阴极, BAT54CL系列
  • RS Stock No. 781-3929
  • Mfr. Part No. BAT54CLT1G
个（每托盘 100 ）
RMB0.32(exc. VAT)
有库存
DiodesZetex, LM2901AQS14-13 四差分 比较器, SO-8, 表面安装, TTL, CMOS, MOS输出, 4通道, 36 V, 300 ns响应, 14引脚
  • RS Stock No. 133-3358
  • Mfr. Part No. LM2901AQS14-13
个（每托盘 20 ）
RMB1.468(exc. VAT)
暂时缺货
NXP 电压电平转换器芯片, 电平转换器, 移位器, 8引脚 3, TSSOP封装, 3 状态输出, 7 ns
  • RS Stock No. 166-0157
  • Mfr. Part No. NTS0102DP,125
个（每带 3000 ）
RMB4.302(exc. VAT)
暂时缺货
Microchip 控制器芯片 null 35 Mbps, 36引脚, 表面安装 USB 2.0, 3.3 V单电源, QFN
  • RS Stock No. 165-4211
  • Mfr. Part No. USB2241I-AEZG-06
个（每套 490）
RMB23.667(exc. VAT)
有库存
onsemi , NCS35011DTBR2G 电池充电器 IC 21 V, TSSOP-16封装, 16引脚 3.3 V输出 10 mA, -40 °C, 85 °C
  • RS Stock No. 284-9046
  • Mfr. Part No. NCS35011DTBR2G
个（每托盘 5 ）
RMB7.354(exc. VAT)
有库存
Texas Instruments 可调降压转换芯片, 4.5 V, 0.8 V至6 V输出, 最大3A输出, TO-PMOD封装
  • RS Stock No. 197-7368
  • Mfr. Part No. LMZ12003TZE-ADJ/NOPB
个
RMB98.13(exc. VAT)
暂时缺货
onsemi 高侧 1 开关电源芯片, 5输出 高侧, 6引脚, 表面安装, WLCSP封装
  • RS Stock No. 161-2598
  • Mfr. Part No. NCP451FCT2G
个（每带 3000 ）
RMB1.895(exc. VAT)
暂时缺货
Vishay 螺钉接线端子, 6 A, 1200 V, DO-203AA, 开关整流器, 2引脚 二极管, 螺柱阴极, VSX系列
  • RS Stock No. 544-6057
  • Mfr. Part No. VS-6F120
个（每托盘 5 ）
RMB61.744(exc. VAT)
暂时缺货
Nexperia 双向 2 ESD 保护二极管, 双向, 表面安装, 最小击穿6 V, SOD-882, 2引脚
  • RS Stock No. 170-4893
  • Mfr. Part No. PESD5V0F1BL,315
个（每带 10000 ）
RMB0.531(exc. VAT)
有库存
Semikron Danfoss, SKKH 323/16 E 二极管/闸流晶体管模块 SCR, 面板安装, Vrrm=1600 V, 最大栅极触发电流150 mA 9.5 kA SEMIPACK3 5引脚
  • RS Stock No. 905-6184
  • Mfr. Part No. SKKH 323/16 E
个
RMB2,240.43(exc. VAT)
暂时无法供应
Nexperia 单稳多谐振荡器单稳态触发器, 每片芯2元件, 16针, SOIC, 贴片安装
  • RS Stock No. 113-0512
  • Mfr. Part No. 74HC123D,652
个
RMB3.71(exc. VAT)
有库存
Microchip PIC18F15Q41 8 bit 微控制器, PIC内核, 20引脚, SSOP, 最大64 MHz, 32kB 闪存, 4 kB RAM
  • RS Stock No. 229-4927
  • Mfr. Part No. PIC18F15Q41-I/SS
每管：67 个
RMB8.731(exc. VAT)
正在逐步停售
onsemi , FSFR1800XS 开关电源芯片, 1输出, 9引脚, 260 W, 通孔安装, SIP封装
  • RS Stock No. 807-6030P
  • Mfr. Part No. FSFR1800XS
个 (以每管装提供)
RMB37.02(exc. VAT)
有库存
Solartron Metrology 位移传感器芯片
  • RS Stock No. 646-527
  • Mfr. Part No. 922935
个
RMB1,474.19(exc. VAT)
有库存
STMicroelectronics 电刷直流电动机 电机驱动芯片, 16引脚 36 V, 通孔安装, 最大IGBT集电极电流0.6 A, PDIP封装, L293D系列
  • RS Stock No. 714-0622P
  • Mfr. Part No. L293D
个 (以每管装提供)
RMB59.50(exc. VAT)
暂时缺货
onsemi 表面, ES1JFL, 1 A, 600 V, SOD-123, 整流器二极管整流器, 2引脚 二极管, 单
  • RS Stock No. 184-4979
  • Mfr. Part No. ES1JFL
个（每托盘 100 ）
RMB1.669(exc. VAT)
有库存
Nexperia 表面, 2.8 A, 100 V, SOD-123, 肖特基二极管整流器, 2引脚 二极管, 单, PMEG10020ELR系列
  • RS Stock No. 151-3023
  • Mfr. Part No. PMEG10020ELRX
个（每带 3000 ）
RMB0.748(exc. VAT)
有库存
Vishay P型, N型沟道 MOSFET, Vds=20 V, 4 A, ChipFET, 表面安装, 8引脚, SI5513CDC-T1-GE3
  • RS Stock No. 256-7373
  • Mfr. Part No. SI5513CDC-T1-GE3
个（每托盘 25 ）
RMB3.748(exc. VAT)
暂时缺货
Nexperia , 1路 电压调节器 稳压二极管, 单, 标称75 V, 最大250 mW 5 %, SOT-23, 表面安装, 3引脚
  • RS Stock No. 219-4333
  • Mfr. Part No. BZX84-B18,215
个（每带 3000 ）
RMB0.175(exc. VAT)
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