Ⅰ 半導體光源的工作原理及涉及的器件有哪些
音頻信號光纖傳輸實驗
光纖在通訊領域、感測技術及其他信號傳輸技術中顯示了愈來愈廣泛的用途,也顯示了其愈來愈重要的地位。隨之而來的電光轉換和光電轉換技術、耦合技術、光傳輸技術等,都是光纖傳輸技術及器件構成的重要成分。對於不同頻率的信號傳輸和傳輸的頻帶寬度,上述各種技術有很大的差異,構成的器件也具有不同的特性。通過實驗了解這些特性及其對信息傳輸的影響,有助於在科研與工程中恰當地使用這一信號傳輸技術。
一、實驗目的
1.熟悉半導體電光/光電器件的基本性能及主要特性的測試方法。
2.了解音頻信號光纖傳輸的結構及選配各主要部件的原則。
二、實驗儀器
FD-OFT-A型音頻信號光纖傳輸實驗儀實驗主機(包括音頻信號發生器、光功率計、LED放射器、SPD接收器等)、多模光纖(裝於骨架上),半導體收音機,示波器組成
三、實驗原理
1. 音頻信號光纖傳輸系統的原理
傳輸系統由逗光信號發送器地、逗光信號接受器地和逗傳輸光纖地三部分組成。其原理主要是:先將待傳輸的音頻信號作為源信號供給逗光信號發送器地,從而產生相應的光信號,然後將此光信號經光纖傳輸後送入逗光信號接受器地,最終解調出原來的音頻信號。為了保證系統的傳輸損耗低,發光器件LED的發光中心波長必須在傳輸光纖的低損耗窗口之內,使得材料色散較小。低損耗的波長在850nm,1300nm或1600nm附近。本儀器
LED發光中心波長為850nm,光信號接受器的光電檢測器峰值響應波長也與此接近。
為了避免或減少波形失真,要求整個傳輸系統的頻帶寬度能覆蓋被傳輸信號的頻率范圍。由於光纖對光信號具有很寬的頻帶,故在音頻范圍內,整個系統頻帶寬度主要決定於發射端的調制信號放大電路和接收端的功放電路的幅頻特性。
2. 半導體發光二極體LED的結構和工作原理
光纖通訊系統中對光源器件在發光波長、電光功率、工作壽命、光譜寬度和調制性能等許多方面均有特殊要求,所以不是隨便哪種光源器件都能勝任光纖通訊的任務,目前在以上各方面都能較好滿足要求的光源器件主要有半導體發光二極體(light emitting diode,縮寫LED)和半導體激光器(Laser Diode,縮寫LD)。以下主要介紹發光二極體。半導體發光二極體是低速短距離光通信中常用的非相干光源,它是如圖
3所示的N-P-P三層結構的半導體器件,中間層通常是由直接帶隙的GaAs砷化鎵P型半導體材料組成,稱為有源層,其帶隙寬度較窄,兩側分別由AlGaAs的N型和P型半導體材料組成,與有源層相比,它們都具有較寬的帶隙。具有不同帶隙寬度的兩種半導體單晶之間的結構稱為異質結,中,有源層與左側的N層之間形成的是P-N異質結,而與右側P
層之間形成的是P-P異質結,所以這種結構又稱為N-P-P雙異質結構,簡稱DH結構。
當在N-P-P雙異質結兩端加上偏壓時,就能使N層向有源層注入導電電子,這些導電電子一旦進入有源層後,因受到P-P異質結的的阻擋作用不能再進入右側P層,它們只能被限制在有源層內與空穴復合,同時釋放能量產生光子,發出的光子滿足以下關系:
Ⅱ 半導體晶元製造有哪些工藝流程,會用到那些設備,這些設備的生產商有哪些
主要是對硅晶片(Si wafer)的一系列處理
1、清洗 -> 2、在晶片上鋪一層所需要的半導體 -> 3、加上掩膜 -> 4、把不要的部分腐蝕掉 -> 5、清洗
重復2到5就可以得到所需要的晶元了
Cleaning -> Deposition -> Mask Deposition -> Etching -> Cleaning
1、中的清洗過程中會用到硝酸,氫氟酸等酸,用於清洗有機物和無機物的污染
其中Deposition過程可能會用到多種器材,比如HELIOS等~
Mask Deposition過程中需要很多器材,包括Spinner,Hot plate,EVG等等~
根據材料不同或者需要的工藝精度不同,Etching也分很多器材,可以使用專門的液體做Wet etch,或者用離子做Plasma Etching等
最後一部的Cleaning一般是用Develpoer洗掉之前覆蓋的掩模~
多數器材都是Oxford Instruments出的
具體建議你去多看看相關的英文書,這里說不清楚。。
Ⅲ 做半導體器件的設備是什麼設備
生產三極體的設備抄可能有MOCVD,光襲刻機,離子注入,金絲球焊機,封帽機,測試設備等。
這些設備大多是自動化設備,尤其是MOCVD和離子注入。控制部分是PLC+數字電路,非常復雜。其他的設備電路部分常見的是數字電路控制。但也不排除簡單的PLC。
Ⅳ 半導體探測器的儀器應用
半導體探測器有兩個電極,加有一定的偏壓。當入射粒子進入半導體探測器的靈敏區時,即產生電子-空穴對。在兩極加上電壓後,電荷載流子就向兩極作漂移運動﹐收集電極上會感應出電荷,從而在外電路形成信號脈沖。但在半導體探測器中,入射粒子產生一個電子-空穴對所需消耗的平均能量為氣體電離室產生一個離子對所需消耗的十分之一左右,因此半導體探測器比閃爍計數器和氣體電離探測器的能量解析度好得多。半導體探測器的靈敏區應是接近理想的半導體材料,而實際上一般的半導體材料都有較高的雜質濃度,必須對雜質進行補償或提高半導體單晶的純度。通常使用的半導體探測器主要有結型、面壘型、鋰漂移型和高純鍺等幾種類型。金硅面壘型探測器1958年首次出現,鋰漂移型探測器60年代初研製成功,同軸型高純鍺(HPGe)探測器和高阻硅探測器等主要用於能量測量和時間的探測器陸續投入使用,半導體探測器得到迅速的發展和廣泛應用。
結型探測器 結構類似結型半導體二極體,但用於探測粒子時要加上足夠的反向偏壓。這時電子和空穴背著PN結移動而形成靈敏區。結型探測器一般採用硅單晶。這是因硅具有較大的禁帶寬度,可用以保證在室溫下工作時有足夠小的漏電流。此外它的靈敏層厚度一般只有1毫米左右,故只適於探測穿透力較小的帶電粒子。

Ⅳ 半導體設備有哪些種類
一、分立器件
1、 二極體
A、一般整流用
B、高速整流用:
①(Aast Recovery Diode:高速恢復二極體)
②HED(Figh Efficiency Diode:高速高效整流二極體)
③SBD(Schottky Barrier Diode:肖特基勢壘二極體)
C、定壓二極體(齊納二極體)
D、高頻二極體
①變容二極體
②PIN二極體
③穿透二極體
④崩潰二極體/甘恩二極體/驟斷變容二極體
2、 晶體管
①雙極晶體管
②FET(Fidld Effect Transistor:場效應管)
Ⅰ、接合型FET
Ⅱ、MOSFET
③IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)
3、 晶閘管
①SCR(Sillicon Controllde Rectifier:硅控整流器)/三端雙向可控硅
②GTO(Gate Turn off Thyristor:柵極光閉晶閘管)
③LTT(Light Triggered Thyristor:光觸發晶閘管)
二、光電半導體
1、LED(Light Emitting Diode:發光二極體)
2、激光半導體
3、受光器件
①光電二極體(Photo Diode)/太陽能電池(Sola Cell)
②光電晶體管(Photo Transistor)
③CCD圖像感測器(Charge Coupled Device:電荷耦合器)
④CMOS圖像感測器(complementary Metal Oxide Semiconctor:互補型金屬氧化膜半導體)
4、光耦(photo Relay)
①光繼電器(photo Relay)
②光斷路器(photo Interrupter)
5、光通訊用器件
三、邏輯IC
1、通用邏輯IC
2、微處理器(Micro Processor)
①CISC(Complex Instruction Set Computer:復雜命令集計算機)
②RISC(Reced instruction SET Computer:縮小命令集計算機)
3、DSP(Digital Signal processor:數字信號處理器件)
4、AASIC(Application Specific integrated Circuit:特殊用途IC)
①柵陳列(Gate-Array Device)
②SC(Standard Cell:標准器件)
③FPLD(Field programmable Logic Device:現場可編程化邏輯裝置)
5、MPR(Microcomputer peripheral:微型計算機外圍LSI)
6、系統LSI(System LSI)
四、模擬IC(以及模擬數字混成IC)
1、電源用IC
2、運算放大器(OP具Amp)
3、AD、DA轉換器(AD DA Converter)
4、顯示器用驅動器IC(Display Driver IC)
五、存儲器
1、DRAM(Dynamic Random Access Memory:動態隨機存取存儲器)
2、SRAM(Static Random Access Memory:靜態隨機存取儲器)
3、快閃式存儲器(Flash Memory)
4、掩模ROM(mask Memory)
5、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory:強介電質存儲器)
6、MRAM(Magnetic Random Access Memory:磁性體存儲器)
Ⅵ 半導體封裝都要用到哪些設備呀
半導體封裝一般用到點膠機+膠水環氧樹脂,焊機+焊膏。典型的封裝工藝流程為:劃片 裝片 鍵合 塑封 去飛邊 電鍍 列印 切筋和成型 外觀檢查 成品測試 包裝出貨。
Ⅶ 半導體封裝測試方面,都需要用到哪些設備
很多設備哦,
生產設備:橫流點亮測試儀器,分光機,拉推力計,測溫線,靜電測試儀,光電測試儀等等
實驗設備:光譜分析儀;金球推拉力計;冷熱循環實驗;老化測試,鹽霧實驗,還有晶元推力測試哦~~~~~~~~~~~
Ⅷ 半導體激光器的儀器簡介
半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質而產生激光的器件。.其工作原理是通過一定的激勵方式,在半導體物質的能帶(導帶與價帶)之間,或者半導體物質的能帶與雜質(受主或施主)能級之間,實現非平衡載流子的粒子數反轉,當處於粒子數反轉狀態的大量電子與空穴復合時,便產生受激發射作用。半導體激光器的激勵方式主要有三種,即電注入式,光泵式和高能電子束激勵式。電注入式半導體激光器,一般是由砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等材料製成的半導體面結型二極體,沿正向偏壓注入電流進行激勵,在結平面區域產生受激發射。光泵式半導體激光器,一般用N型或P型半導體單晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物質,以其他激光器發出的激光作光泵激勵.高能電子束激勵式半導體激光器,一般也是用N型或者P型半導體單晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質,通過由外部注入高能電子束進行激勵。在半導體激光器件中,性能較好,應用較廣的是具有雙異質結構的電注入式GaAs二極體激光器。

Ⅸ 半導體封裝有哪些設備
半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立版晶元的過程。封裝過權程為:來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝後被切割為小的晶片(Die),然後將切割好的晶片用膠水貼裝到相應的基板(引線框架)架的小島上,再利用超細的金屬(金錫銅鋁)導線或者導電性樹脂將晶片的接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應引腳(Lead),並構成所要求的電路;然後再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護,塑封之後還要進行一系列操作,封裝完成後進行成品測試,通常經過入檢Incoming、測試Test和包裝Packing等工序,最後入庫出貨。
半導體封裝一般用到點膠機+膠水環氧樹脂,焊機+焊膏。典型的封裝工藝流程為:劃片、裝片、鍵合、塑封、去飛邊、電鍍、列印 、切筋和成型 、外觀檢查、 成品測試 、包裝出貨。
Ⅹ 什麼是半導體參數分析儀,或者叫半導體器件分析儀
半導體參數分析儀(器件分析儀)是一種集多種測量和分析功能於一體的測試儀器,可准確執行電流-電壓(IV)和電容測量(CV(電容-電壓)、C - f(電容-頻率)以及 C – t(電容-時間)測量),並快速、輕松地對測量結果進行分析,完成半導體參數測試。半導體參數測試是確定半導體器件特徵及其製造過程的一項基礎測量。在參數測試中,通常需要進行 IV 測量,包括解析度低至 fA(毫微微安培)的小電流測量和高達 1 MHz 的CV 測量,並對主要特徵/參數進行分析。雖然半導體參數分析儀的設計初衷是進行半導體評測,但因其優越的性能、強大的功能以及出色的易操作性,現已在各種材料、器件和電子器件的 IV 和 CV 表徵中得到廣泛應用。
半導體參數分析儀可為表徵任務提供更高的性能、更強的可用性以及更高的效率。參數分析儀集多種測量資源於一身,可輕松進行 IV 和 CV 測量,無需匯集或集成多種儀器,例如電源、電壓表、電流表、LCR 表、開關矩陣等。參數分析儀的主要測量元器件是電源/測量單元(SMU)。SMU 是一種將電壓/電流源功能和電壓/電流表功能結合於單一模塊中的測量模塊。由於該參數分析儀將電源和測量電路緊密集成,所以相比使用多種獨立儀器進行相同測量來說,可以提供更高的精度、解析度以及更小的測量誤差。
此外,參數分析儀還具有分析功能,使您無需藉助外部 PC 便可快速地交互檢查和分析顯示屏上的測量結果。由於半導體參數分析儀具有多種功能,因此適用於從探索分析到自動測試的各種測量環境。
