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硅与锗区别?

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一、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。

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、射频电路原理?

射频电路工作原理:

天线接收到无线信号,经过天线匹配电路和接收滤波电路滤波后再经低噪声放大器(LNA)放大,放大后的信号经过接收滤波后被送到混频器(MIX),与来自本机振荡电路的压控振荡信号进行混频,得到接收中频信号,经过中频放大后在解调器中进行正交解调,得到接收基带(RX I/Q)信号。接收基带信号在基带电路中经GMSK解调,进行去交织、解密、信道解码等处理,再进行PCM解码,还原为模拟语音信号,推动听筒,就能够听到对方讲话的声音了。

四、锗与硅的比较?

作为现在最广泛应用的半导体材料,它的优点是多方面的.

1)硅的地球储量很大,所以原料成本低廉.

2)硅的提纯工艺历经60年的发展,已经达到目前人类的最高水平.

3)Si/SiO2 的界面可以通过氧化获得,非常完美.通过后退火工艺可以获得极其完美的界面.

4)关于硅的掺杂和扩散工艺,研究得十分广泛,前期经验很多.

不足:硅本身的电子和空穴迁移速度在未来很难满足更高性能半导体器件的需求.氧化硅由于介电常数较低,当器件微小化以后,将面临介电材料击穿的困境,寻找替代介电材料是当务之急.硅属于间接带隙半导体,光发射效率不高.

锗:作为最早被研究的半导体材料,带给我们两个诺贝尔奖,第一个transistor和第一个IC.锗的优点是:

1)空穴迁移率最大,是硅的四倍;电子迁移率是硅的两倍.

2)禁带宽度比较小,有利于发展低电压器件.

3)施主/受主的激活温度远低于硅,有利于节省热预算.

4)小的波尔激子半径,有助于提高它的场发射特性.

5)小的禁带宽度,有助于组合介电材料,降低漏电流.

缺点也比较明显:锗属于较为活泼的材料,它和介电材料的界面容易发生氧化还原反应,生成GeO,产生较多缺陷,进而影响材料的性能;锗由于储量较少,所以直接使用锗作衬底是不合适的,因此必须通过GeOI(绝缘体上锗)技术,来发展未来器件.该技术存在一定难度,但是通过借鉴研究硅材料获得的经验,相信会在不久的将来克服.

五、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。

六、如何学好射频集成电路?

作为一名从业十几年的射频集成电路工程师,我来分享一下关于这个问题的看法。工作过程中积累了不少学习经验和项目实践经验,分享出来希望能让别人对这个行业有所了解,也希望能对进入这个行业的新人有所帮助。

如何学好射频集成电路这个问题针对每个不同背景不同基础的人答案可能不一样,但是有一点是不变的,要学好或者工作以后能做好射频集成电路最重要的是基础理论知识,基础理论的重要性很多人一开始并没有意识到,工作一段时间,做过几个项目以后就会深有感触。此外就是个人的学习能力和分析问题解决问题的能力,其实这些能力还是与基础知识有极大关系。

那就从射频集成电路需要的基础知识说起,一步一步说明如何学好RFIC。最基础的高等数学,电路分析基础,模拟电路理论,数字电路,信号与系统,高频电路基础,射频微波电路理论,无线通信原理,这些是电路方面需要具备的基础知识,其中模拟电路和射频电路需要深入学习,学校课程上的那点皮毛是完全不够用的,需要做到知其然也知其所以然,很多公式及理论的计算推导过程最好彻底吃透,射频电路的S参数、smith圆图、阻抗匹配、噪声系数、线性度、射频收发机结构等理论知识很关键,这个过程非常考验个人的学习能力;无线通信原理是做射频ic必须熟悉的系统方面的知识,射频ic绝大部分是用于通信领域的;然后是半导体工艺相关的基础知识,需要学习半导体器件物理,半导体工艺流程等微电子基础理论知识,射频集成电路用到的晶体管、无源器件建模和工艺关系紧密,射频电路实际设计中采用的增强隔离性及降低噪声耦合的方法和工艺紧密相关。

基础知识扎实以后可以开始具体模拟ic设计的课程学习,当然这部分的学习过程也可以和基础知识学习过程结合起来,很多经典ic设计教材都是从基础知识开始讲起,一步一步进阶模拟ic设计的。这个过程比较推荐P.R.Gray的《模拟集成电路分析与设计》,当然最好是英文原版,翻译版本错误多多,容易把初学者带沟里,这本教材的分析推导过程无比详细,能够跟着推导一遍的话绝对收获无穷,从基础的工艺,器件模型,基本放大电路到模拟电路精髓运算放大器每一部分都是ic设计的核心基础。模拟ic课程以后就是题主最关心的射频集成电路设计课程,这里也有很多经典教材,具体书名可能翻译的有出入,关键看作者,拉扎维的《射频集成电路设计》,托马斯李的《CMOS射频集成电路设计》,还有清华池保永编写的《CMOS射频集成电路设计》,这几本教材其实对电路分析的似乎也不是非常深入,偏重于工程应用性,有更好教材的话还请知乎网友补充。

理论知识具备以后就是ic设计实践了,Linux系统下cadence软件是射频集成电路设计的最佳选择,这个过程中要熟悉Linux操作系统,熟悉代工厂提供的工艺PDK文件,熟悉cadence的电路原理图设计、spectre仿真软件使用、virtuso版图设计、还有用于drc、lvs验证和寄生参数提取的calibre软件使用。在软件的使用过程中将以前教材上学习过的电路结构一一实现,理论和实践进行结合你会对电路有新的认识,同时你也会发现原来教材上的电路结构都是简化的电路,好多偏置电路等细节部分都没有画出来,实际ic中没有任何部分可以省略。射频电路设计实践的过程非常繁琐和复杂,各个电路的仿真方法也不一样,这里就不去深入介绍了。

以上所述只是射频集成电路的入门过程,真正进阶也是考验每个人悟性和学习能力的时候。进阶阶段最需要的是多参考别人的电路,ieee的文献,特别是jssc的文献是你唯一的选择,各种奇思妙想的电路结构,各种优化某个指标的电路结构都能给你极大的启发。这个过程非常考验个人的基础知识,因为文献上分析的都是具体电路问题,如果你连电路都看不懂,怎么看文献呢。要提一句的是国内的期刊文献就不要看了,凑数而已,大家都懂。到了这个阶段可以说射频集成电路设计基本入门了,做一些电路模块没问题了,再往上就是电路性能指标的提升,功耗面积的优化,以及整个系统架构方面的学习和射频收发系统的集成了。高速AD、锁相环、超外差、低中频、零中频、IQ调制发射…

先写到这吧,以后想到再补充。

此外这个行业需要新人的加入,但是这个行业门槛很高,很多对这个行业有热情的人没有接触和了解ic设计的机会,因此个人正在准备一个模拟及射频ic设计实践的公开课,希望给进入ic行业的新人提供一个设计软件平台和相关设计实践课程,将理论转化为实践,也算是对这个行业做出点贡献。

七、射频电路是什么?

射频电路(Radio Frequency circuit)是专门用于处理射频信号的电子电路。射频信号是指频率范围从几千赫兹(kHz)到数十吉赫兹(GHz)的电磁波信号。射频电路广泛应用于通信、广播、雷达、无线电和无线传感器等领域。

射频电路的设计和实现需要考虑许多特殊的因素,例如信号传输、功率放大、调制解调、频率选择、滤波和射频干扰等。以下是一些常见的射频电路组件和功能:

1. 放大器(Amplifiers):射频信号经常需要被放大,以便在长距离传输或远程接收时保持信号强度和质量。

2. 混频器(Mixers):混频器用于将不同频率的射频信号进行合并或分离。它们可以实现频率转换、调制解调和通道选择等功能。

3. 滤波器(Filters):滤波器用于选择特定频率范围内的射频信号,同时剔除其他频率成分。它们可以用于抑制噪声、降低干扰、频率选择和信号调整等。

4. 天线(Antennas):天线是用于接收和发送射频信号的设备。它们将电磁波转换为电流或从电流中产生电磁波。

5. 频率合成器(Frequency synthesizers):频率合成器能够产生精确可调的射频信号。它们广泛应用于通信系统、雷达和测试设备等领域。

除了上述组件,射频电路还包括传输线、调制解调器、功率分配网络和射频开关等其他功能部件。这些元件通常需要特殊的设计和制造技术,以满足高频特性和射频信号处理的需求。

八、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。

九、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。 

十、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