电压知识
硅和锗的反向击穿电压?
一、硅和锗的反向击穿电压?
硅管反向饱和电流远低于锗管的反向饱和电流(只有后者的百分之一左右),而且一般硅管的反向击穿电压也高于锗管。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高,反向漏电流小,高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。
二、硅和锗读音?
gui。zhe化学元素
氢qīng、氦hài 、锂lǐ、铍pí、硼péng,
碳tàn 、氮dàn 、氧yǎng、氟fú、氖nǎi;
钠nà、镁měi、铝lǚ、硅guī、磷lín,
硫liú、氯lǜ、氩yà、钾jiǎ、钙gài。
钪kàng、钛tài、钒fán、铬gè、锰měng,
铁tiě、钴gǔ、镍niè、铜tóng 、锌xīn ;
镓jiā、锗zhě、砷shēn、硒xī、溴xiù,
氪kè、铷rú、锶sī、钇yǐ、锆gào;
铌ní、钼mù、锝dé、钌liǎo、铑lǎo,
钯pá、银yín、镉gé、铟yīn、锡xī ;
锑tī、碲dì、碘diǎn、氙xiān、铯sè,
钡bèi 、镧lán 、铪hā、钽tǎn、钨wū ;
铼lái、锇é、铱yī、铂bó、金jīn,
汞gǒng、铊tā、铅qiān、铋bì、钋pō;
砹ài、氡dōng、钫fāng 、镭léi 、锕ā,
镧lán、铈shì、镨pǔ、钕nǚ、钷pǒ;
钐shān 、铕yǒu、钆gá、铽tè、镝dí,
钬huǒ 、铒ěr、铥diū、镱yì、镥lǔ;
锕ā、钍tǔ、镤pú、铀yóu、镎ná,
钚bù、镅méi、锔jū、锫péi、锎kāi ;
三、锗和硅的性能?
硅二极管与锗二极管的区别主要如下:
1. 在电流相同时,锗管的直流电阻小于硅管的直流电阻。而硅管的交流电阻小于锗管的交流电阻。
2.根据实验研究,锗二极管正向在0.2V就开始有电流了,而硅二极管要到0.5V才开始有电流,也就是说两者达到导通的起始电压不同。
3.在反向电压下,硅管的漏电流要比锗管的漏电流小得多。开始导通后,锗管电流增大速度较慢,硅管电流增大速度相对较快。
4.硅二极管反向电流远小于锗二极管反向电流,锗管为mA级,硅管为nA级。这是因为在相同温度下的ni比硅的ni高约三个数量级,因此在相同掺杂浓度下的少数硅浓度远低于少数铌的浓度,因此硅的反向饱和电流管非常小。
5.当正向电压很小时,通过二极管的电流非常小,只有在正向电压达到一定值Ur后,电流才会显着增加。电压Ur通常被称为二极管的阈值电压,也称为死区电压或阈值电压。
6.由于硅二极管的Is远小于锗二极管的Is,因此硅二极管的阈值电压大于锗二极管的阈值电压。通常,硅二极管的阈值电压约为0.5V~0.6V,锗二极管的阈值电压约为0.1V~0.2V。
1. 二极管,指的是电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。
2.早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。
3.在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。
4.早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。
5.由于半导体锗二极管在气液两相流中具有不同的传热能力,因而引起其温度发生变化,使二极管的正向输出电压也随之发生变化,利用二极管的这种特性制成低温液体液位计可达到精确测量和控制低温工质液而变化的目的。
四、锗和硅的电子式?
锗(Ge)和硅(Si)都是第ⅣA族元素,最外层都只有四个单电子,有相似的电子式,如图所示:
锗(Ge)位于第ⅣA族第四周期,原子序数为32,原子核外有四个电子层,最外层有4个单电子,得到四个电子或失去四个电子形成稳定结构。
硅(Si)位于第ⅣA族第三周期第14号元素,原子核内有14个质子,核外有三个电子层,最外层是价电子层有四个单电子。
五、硅和锗从哪里提取?
硅和锗都是地壳中存在的元素,可以通过矿石的提取和冶炼来获得。
1. 硅的提取:最常见的硅矿石是二氧化硅矿石,也称为石英。石英可以通过矿石开采和粉碎等步骤来提取。提取硅的方法主要有以下几种:
- 碳热还原法:将石英和碳一起加热至高温,使石英中的二氧化硅和碳反应生成二氧化碳气体和硅。
- 氧气氧化法:将石英加热至高温后注入氧气,使石英中的二氧化硅与氧气反应生成二氧化碳气体和二氧化硅。
2. 锗的提取:锗主要存在于铜、铅、锌、锡、钨等金属矿石中,一般与这些金属一起提取。常用的提取方法有以下几种:
- 湿化学法:将含锗的金属矿石经过破碎、磨矿等步骤研磨成细粉,然后使用化学试剂进行浸出、析出和纯化,得到锗产品。
- 气体还原法:将含锗的金属氧化物与氢气或硅烷气体反应,还原得到高纯度的锗。
无论是提取硅还是锗,都需要通过一系列的物理和化学过程来分离和纯化。这些过程需要经过严格的工业流程和条件才能得到高纯度的硅和锗。
六、锗硅工艺和cmos区别?
CMOS 是一种晶体管,晶体管的概念是区别与电子管
早些时候,电子信号要发射出去,需要放大,用的是真空玻璃的电子放大器,有控制栅极,有阴极电子发射端,有阳极收集端(收集电子的)
后来,1947年,咱们集成电路的发明人,用晶体实现了电信号的放大,用的是锗晶体做成的半导体器件,就叫晶体管
晶体管,有两种模式,一种是单极型晶体管,一种载流子参与工作,另一种是双极型晶体管,两种载流子参与工作
单极型的晶体管,也叫场效应管,场效应,就是利用电场效应改变电荷分布,场效应晶体管,就是利用电压(电场),改变了工作电流的大小,有结型场效应管,和金属氧化物半导体型场效应管(MOSFET)
双极型晶体管,就是两个PN结共同作用,主要分为PNP型、NPN型
继续,MOSFET,继续分类,就是N-MOSFET和P-MOSFET,这俩器件组合在一起叫做推挽型MOSFET,也叫CMOS,CMOS=NMOS+PMOS
无论是做双极晶体管,还是单极晶体管,可选的材料体系有硅、锗、锗硅合金、砷化镓化合物、铟磷化合物...等等
七、硅和锗属于哪种材料?
硅(Si)和锗(Ge)是主要的半导体材料,其中硅(Si)是占据了90%以上的半导体材料份额。硅和锗材料在电子、冶金、化工、军事、航天等领域有广泛的用途。例如:金属硅被应用于钢铁、铝、有机硅,多晶硅被应用于太阳能光伏电池,单晶硅被应用于半导体集成电路,二氧化锗被用于塑料石油工业催化剂,锗单晶被应用于卫星用太阳能光伏电池和武器装备上的夜视仪镜头。
硅锗合金被应用于高速cpu处理器(达500GHZ)制造。
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八、硅与锗区别?
硅二极管与锗二极管的区别主要如下:
1. 在电流相同时,锗管的直流电阻小于硅管的直流电阻。而硅管的交流电阻小于锗管的交流电阻。
2.根据实验研究,锗二极管正向在0.2V就开始有电流了,而硅二极管要到0.5V才开始有电流,也就是说两者达到导通的起始电压不同
3.在反向电压下,硅管的漏电流要比锗管的漏电流小得多。开始导通后,锗管电流增大速度较慢,硅管电流增大速度相对较快
4.硅二极管反向电流远小于锗二极管反向电流,锗管为mA级,硅管为nA级。这是因为在相同温度下的ni比硅的ni高约三个数量级,因此在相同掺杂浓度下的少数硅浓度远低于少数铌的浓度,因此硅的反向饱和电流管非常小。
5.当正向电压很小时,通过二极管的电流非常小,只有在正向电压达到一定值Ur后,电流才会显着增加。电压Ur通常被称为二极管的阈值电压,也称为死区电压或阈值电压。
6.由于硅二极管的Is远小于锗二极管的Is,因此硅二极管的阈值电压大于锗二极管的阈值电压。通常,硅二极管的阈值电压约为0.5V~0.6V,锗二极管的阈值电压约为0.1V~0.2V。
1. 二极管,指的是电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。
2.早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。
3.在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。
4.早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。
5.由于半导体锗二极管在气液两相流中具有不同的传热能力,因而引起其温度发生变化,使二极管的正向输出电压也随之发生变化,利用二极管的这种特性制成低温液体液位计可达到精确测量和控制低温工质液而变化的目的。
九、2v电压用硅管还是锗管?
对于锗二极管,开启电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V
锗二极管导通时的正向管压降约为0.2v~0.4v。
锗二极管就是用锗材料制作的二极管。
几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。主要用于:计算器,收音机,电视机等检波电路
十、锗和硅的相似性?
自从1833年,法拉第最先发现硫化银的电阻随温度的变化情况不同于一般金属,即硫化银的电阻随温度的上升而降低,科学家们就开始了对于半导体的研究之路。 常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,目前各种资料对半导体材料都不约而同的采用了类似于这种的定义。但我们要注意的是,导电性能只能是半导体材料的一个特点,我们更多关注的是其五大特性:掺杂性、热敏性、光敏性、负电阻率温度特性,整流特性。
而硅和锗就是人们最早发现的半导体材料,又被公认为是第一代半导体材料,硅、锗在科学家们利用其半导体特性进行实际应用之前,应用都很有限。早期的半导体材料是用锗的,那时候硅的提纯技术还不够成熟。直至后来硅的提纯工艺成熟以后,不仅集成电路大量的采用了硅材料,而且硅集成电路得到了良好的发展。 直至21世纪的今天,硅还是集成电路产业的支柱,而锗的应用似乎就少一些。是什么原因导致了硅和锗如此巨大的差别呢?我们从两种材料的指标来分析。 首先是两种材料的储量有很大差距。
目前,全世界已探明的锗保有储量约为 8600 金属吨,而世界已查明的黄金储量约为 8.9 万吨,也就是说锗储量甚至比大家公认的以稀少著称贵金属黄金还要稀少。而硅的储量处于地壳元素储量的第二位,广袤的沙漠,沙子给集成电路产业提供了充足且廉价的原料。 硅的界面特性更适合。硅与二氧化硅的界面性质良好,和别的半导体材料的相应的氧化层的界面相比,硅/二氧化硅的界面堪称完美。界面缺陷随着技术的进步也控制的越来越好。同时二氧化硅可以作为杂质注入时候的遮蔽层,可以有效的阻挡磷元素和硼元素等。另一个原因是二氧化硅是非常稳定的绝缘体材料,而二氧化锗不仅高温不稳定而且还会溶于水,而
二氧化硅完全没有这样的问题;二氧化硅的能隙大可以使得其漏电流较低。 硅有更合适的能带间隙。我们都知道,半导体材料在实际应用时,我们都需要掺杂。对于较高的能带间隙来说可以承受较高的操作温度和较大的杂志掺杂范围,性能良好。而锗的能带间隙较窄,操作的范围就比较小。 硅的晶体结构更好。晶体硅也是和金刚石一样的晶体结构,意味着其强度够高,稳定性也够高。并且意味着单晶硅有三个晶向,在实际的工艺过程中,可以采用异性刻蚀,也就是说,在加工过程中我们对于其具体加工程度可以得到非常好的控制。
综上所述,硅在很多方面都有着非常优异的性能
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