这里来分享一下详读的理解。先从第一章开始,比较随意分享,看到哪分享到哪。
其中第一章,个人觉的首先澄清了一个概念,即什么材料是半导体材料,个人的理解即可人为控制其作为导体或者绝缘体的才算,不可控的也作为不了半导体材料,实际控制其作为导体和绝缘体不就是对应的开关的导通与关闭吗,这就是本质了!!! 所以这个半导体的名字其实不对很具备误导性,半导体材料合适的名字应该是可控导电性材料。
图中的示意图比较形象解释半导体的特性
1.2章节中介绍自由电子和电阻,用水流来类比电流,虽然比较形象,但是个人觉得不够严谨,甚至会导致读者错误的理解。电子实际上不会像水流一样流动,也就是水流A处的水确确实实会一直流动到很远的B处,但是电子不会,电子的作用更类似于波动的传递,类似于抖动一下绳索,波形移动到远处,但是绳索上固定的位置并不是移动到远处了,而只是在附近震动。类似的A处的电子并不会移动到很远处的B处,A处的电子只会和附近的电子相互作用移动。这里书中最好做一个澄清。
下面这里解释电阻用电子与原子发生碰撞解释。个人觉得是不是可以也换个角度用束缚的角度理解,原子对电子的束缚力不同,电阻大的就是原子对电子的束缚力更大更紧,破坏该束缚需要的能量就越大,即需要更大的电压,而破坏其束缚之后产生的能量释放也会更大。形象的比喻是,橡皮筋,橡皮筋越紧的则需要更大的力去拉断它,而拉断之后则产生的弹力也越大弹得也越痛,类似的就是释放的热和光越大。
下图中解释能带结构的类比也比较形象,同时解释了本征半导体高温时电阻变小的原理。
个人觉得温度的影响可以这样解释,温度是分子热运动活跃的程度,温度越高代表分子运动越活越,而分子就是原子组成的,所以就是原子的运动越剧烈,也就是原子之间的碰撞概率越大,碰撞概率越大就会越大概率由于碰撞使得电子逃出束缚变成自由电子。一个类比就是,用筛子筛东西,抖动的幅度越大就越容易将轻的的东西甩出来。
1.5节介绍了N和P型半导体,个人觉得书中介绍的很形象了。个人的理解
N型号就参杂价电子多余4的杂质,因为SI只需要4个,多余4个的电子形成共价键之外,成为自由电子,这样整体对外就是多了一个电子。整体就是多的电子是负的所以是N型Negative。
而P型号就是相反,参杂价电子少于4的杂质时,和SI的最外4个电子,由于需要8个电子组成共价键才会稳定,所以整体需要从外面再吸收电子,才会稳定,整体就是少了一电子,就是整体呈正电所以是P,Positive。
以上一个最根本的假设就是,参杂和SI整体一起看,总是朝着最外边8个电子稳定结构的趋势。
1.4介绍了N和P型半导体的能带结构
1.8介绍了硅晶圆的制作工艺
还原得到98%纯度
然后得到11个9纯度的多晶硅
最后得到单晶硅 CZ法
切割,倒角
研磨抛光
一下数据可以了解下,可以看到芯片面积是成本非常重要的影响因素,所以再半导体企业的肯定都会经常看到关注面积。300mm晶圆,4平可以出4千多个芯片,这个数据可以有个大致了解。
作为读者很乐意分享书本阅读中的一些思考
这里一些细节,可能不是问题,只是自己的一点小建议,
对于一些语句可能是翻译或者原意有一些不是很合理的,这里距离出来一点小探讨,这可能出于不同国家的文化或者语言环境的差异,翻译时个人觉得可以斟酌,因为很多时候看翻译的书总感觉别扭,这就很多类似的地方的”不到位”。
比如如下的一台计算器,个人感觉应该是一台计算机或者一个计算器,因为计算器是小东西一般用个,计算机算是大件用台。个人感觉这里有面板,键盘等更应该可能是一台计算机。
然后后面的”功能取决于.....的性能”,这里也不通讯,功能不应该是取决于性能,这里看起来是个病句。
类似的,如下语句”芯片...封装在芯片中”,读起来也很别扭,对于不懂半导体封装的外行人来说这句话就看不懂,应该前者是裸片或者DIE后者,封装到外壳中形成最终的芯片,所以这里有必要区分或者解释下芯片,裸片,DIE的概念。