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第37章 三极管(1 / 2)

三极管是21世纪科技文明的基石,它的主要特性就是可以放大电流和电压,可以作为开关。

它又叫做半导体技术,为什么呢?因为它是由六种半导体构成的。

带自由电子的半导体三种:

一种是高掺杂型半导体,在高纯度硅晶体中加入较多的磷元素。

一种是中等掺杂半导体,在高纯度硅晶体中加入适中的磷元素。

最后一种是中等掺杂半导体,在高纯度硅晶体中加入较少的磷元素。

带正离子的半导体三种:

一种是高掺杂型半导体,在高纯度硅晶体中加入较多的硼元素。

一种是中等掺杂半导体,在高纯度硅晶体中加入适中的硼元素。

最后一种是中等掺杂半导体,在高纯度硅晶体中加入较少的硼元素。

这六种半导体可以有两种组合:

磷元素高浓度掺杂半导体,硼元素中等浓度掺杂半导体,磷元素低浓度掺杂半导体,三种半导体依次叠在一起,中间的半导体厚度很薄,两边的半导体厚度很厚,称为NPN半导体。

硼元素高浓度掺杂半导体,磷元素中等浓度掺杂半导体,硼元素低浓度掺杂半导体,三种半导体依次叠在一起,中间的半导体厚度很薄,两边的半导体厚度很厚,称为PNP型半导体。

以上就是半导体的物理结构了,实际上它很简单,就是三块掺杂浓度不一样的半导体叠加而已,只是因为随着现代社会的半导体技术发展,人们需要了解它的参数,利用数学模型描述它,对它进行了大量的实验和数据收集,利用无数的数据归纳出了很多的公式,比如三极管的阻抗公式,三极管等效代换公式。

科学家利用这些实验室数据,总结出来了数学公式描述三极管,而普通人并没有实验室研究这些半导体器件的经历,加上研究半导体的科学家文学水平很差,导致半导体技术的资料描述十分抽象,这才是半导体技术越来越难的原因。

举个例子,方浩曾经在在模拟电子教科书上找到十几个错误,这还是权威得本科教科书,可见国内的半导体技术顶尖水平实在是不怎么样。

还有一点,半导体技术发展过程中不仅仅是技术,同时统一的技术规范也是十分重要的,不过这种技术规范是半导体公司逐渐形成的绝密资料,支撑着半导体公司的强大,比如因特尔、高通、三星这些半导体比较强的公司。

为什么这些技术规范很重要?因为这些技术规范不仅仅是经验,同时是一个系统的数学模型,这是需要足够的时间的慢慢研究的。

举个例子,比如微软的操作系统,与其说是一款复杂的软件,不如说是一个复杂的数学模型,只不过这个数学模型用在了软件上。

有了技术规范,就有了整体的数学模型,才会拥有半导体技术良性发展的土壤,否则技术体系混乱不堪,如何发展?这才是现代社会的很多行业发展不起来的原因。

有很多例子,欧美国家的一流科技企业,他们做的每一件事都是有迹可循的,每一个实验,每一笔投资都不是随便来的,而是遵循着一条神秘数学规律,每隔两三年,他们的技术就会更新一次。

他们的技术更新不是国内的科技公司那种更新,这种更新是二次开发,国际一流科技公司是从底层开始的更新,比如创造一门编程语言,比如创造一代自动化设备,这些例子很多。

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