院士报告厅|俞大鹏:量子计算产业不能等,需加强人才储备
量子力学最成功的应用就是以固体能带论为代表的现代电子信息体系,这样才能形成一个价带、导带、禁带。基于固体的能带论才能把物质分为导体、半导体、绝缘体。以电子信息技术为主导的工业体系第一次量子革命造成了现在以电子信息技术为主导的工业体系,但这一体系在很大程度上是对原子层面现象的被动认识和改造。尽管,芯...
快速了解第三代半导体及宽禁带半导体
半导体和绝缘体也是这样,半导体的禁带像标准的栏架,电子比较容易跨过,而绝缘体的禁带则是高墙,电子几乎不能跨过。而这里栏架和墙的厚度和高度就相当于禁带宽度。值得说明的一点是,禁带宽度不是永恒不变的。比如同一种材料在不同温度下的禁带宽度是不一样的。而且可以通过掺杂等方式改变禁带宽度。前文简单介绍了...
下一代芯片用什么半导体材料?专家:未来方向必然是宽禁带半导体
禁带宽度是半导体的一个重要特征参量,其大小主要决定于半导体的能带结构,即与晶体结构和原子的结合性质等有关。禁带宽度决定了半导体在不同温度和电场下的导电性能,宽禁带半导体能够在更高的温度、电压和频率下运行,从而降低损耗、提高效率,这一优势对于新能源汽车和5G通信、航天航空和军事系统等领域尤其重要,也可以...
半导体芯片,到底是如何工作的?
第二种,像木材、玻璃、陶瓷、云母等这样的材料,不易导电,称为绝缘体;第三种,介于导体和绝缘体之间,会缓慢放电。第三种材料的奇葩特性,伏特将其命名为“SemiconductingNature”,也就是“半导体特性”。这是人类历史上第一次出现“半导体(semiconductor)”这一称呼。亚历山德罗??伏特后来,陆续有多位科学家,有...
下一代芯片用什么半导体材料
禁带宽度是半导体的一个重要特征参量,其大小主要决定于半导体的能带结构,即与晶体结构和原子的结合性质等有关。禁带宽度决定了半导体在不同温度和电场下的导电性能,宽禁带半导体能够在更高的温度、电压和频率下运行,从而降低损耗、提高效率,这一优势对于新能源汽车和5G通信、航天航空和军事系统等领域尤其重要,也可以应用...
中美联手芯片大突破!石墨烯半导体横空出世,硅基时代转向碳基?
这究竟是什么原因呢?我们首先要搞懂能带和能隙的概念,然后才能搞懂导体、半导体、绝缘体的本质区别,最后才能看到这项突破的重大意义(www.e993.com)2024年10月17日。所谓能带,就是晶体中大量原子周期性排列导致电子轨道重叠形成的连续分布的能量区域。打个可能不太恰当的比喻,能级就像我们太阳系的轨道,电子就像行星,内层的水星、金星、地球、火星处于...
电子粒子观的蜕变
纯净完美的半导体在零温下也是绝缘体。但它的满带和空带之间的能隙比较小,容易在室温和掺杂的情况下使得空带底部的量子态被占据,或者满带顶部的量子态空出。其中后者被称为空穴,等效于满带顶部被电荷为正的粒子占据。这些粒子的行为如同自由电子一般,但其有效质量决定于能带的曲率。有趣的是,由于空穴带正电,其...
芯片,到底是如何工作的?-虎嗅网
第一种,像金银铜铁等这样的金属,极易导电,称为导体;第二种,像木材、玻璃、陶瓷、云母等这样的材料,不易导电,称为绝缘体;第三种,介于导体和绝缘体之间,会缓慢放电。第三种材料的奇葩特性,伏特将其命名为“SemiconductingNature”,也就是“半导体特性”。这是人类历史上第一次出现“半导体(semiconductor)”这...
解决芯片技术卡脖子的问题,应从高中物理教学抓起——基于中美高中...
接着在第二十九章,从能带理论的角度重新介绍导体、绝缘体和半导体能带结构上的区别,让学生从根本上上理解影响物质导电性的原因是物质的组成和结构,有利于学生建立正确的物质观。3建议基于上述比较,笔者从解决芯片技术卡脖子问题的角度提出以下建议。1)借鉴美国教材,在高中物理教材中增加“固态电子学”基础理论...
半导体到底是什么?(上)
如果从材料的角度来讲,半导体顾名思义,就是指材料在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。通过对半导体材料进行加工可以形成集成电路,将集成电路进行封装测试形成芯片。通常大家所说的半导体产业是指将半导体材料加工成芯片的这条产业链,而非仅仅指半导体这种材料。