半導體分類

半導體在最近幾年可以說是台灣科技產業當中不可或缺的一環,在政府從2001年開始推廣兩兆雙星計畫之後,半導體更是和面板產業一樣,是一個大家常常聽到的一個名詞。
半導體到是什麼? 半導體到底有哪些的種類?其實如果要談半導體的分類,應該要從兩種方向來了解,一個方向是依照半導體的本質來分類,另外一種是依照半導體的功能來分類。

半導體如果依照半導體的本質來分類,其實就是以化學元素的組成的觀點來分類,可以分成元素半導體與化合物半導體,舉個例子來說:矽(Si)就是一種元素半導體,而砷化鎵(GaAs)則是一種化合物半導體,簡單來說就是以組成的成分是否為單一成分的觀點來對半導體進行分類。

然而半導體的分類如果是依照半導體本質的觀點去分類,也有另外一觀點是以摻雜(doping)的種類來區分,也就是分為本質(intrinsic)半導體與雜質(extrinsic)半導體這兩個大類,本質半導體當中最常被使用到就是矽元素,矽元素半主要製作成半導體產業所需要的基板,也就是俗稱的矽晶圓;但最近幾年來隨著行動通訊的需求上升,使用鍺(Ge)為基板元素的需求也逐漸增加。而相對本質半導體這個分類的就是所謂的雜質半導體,雜質半導體又可以分類為P型(p type)半導體與N型(n type)半導體,所謂的P型半導體是指在矽晶圓半導體當中摻雜入硼,而相對來說摻雜磷的矽晶圓半導體則為N型半導體。

半導體的分類在上述的段落主要是以半導體的本質來進行分類,也就是說依照半導體本身的組成成分觀點,接下來半導體的分類會著重在半導體的功能這個觀點來談所謂的半導體的分類。

半導體的分類如果以功能的觀點來分類,大致上可以分成三大類別,分別為分離式半導體、光電半導體和大家比較常聽見的積體電路(IC)半導體,這三大半導體分類的概念主要是依照功能性的觀點來區分的,大方向來說,積體電路相較於分離式半導體和光電半導體是具有較多的功能性的,這其實從積體電路的英文來看IC( Intergraded Circuit)就很清楚明瞭了,一顆積體電路通常整合了許多的電晶體、二極體、電阻、電容等分離式半導體元件來進行較為負責的功能應用。

分離式半導體相對於功能性較多的積體電路來說,一般都是用來執行特定的功能,例如整流或者是功率調整,所以一般來說分離式半導體大致上可以分類成二極體、電晶體和整流器這三大類別。

光電半導體相對於分離式半導體和積體電路來說,其實從名稱和字義上是比較容易有概念的,也就是說和光以及電這方面應用有關的半導體,一般而言光電半導體的分類可以大致分為雷射半導體、發光半導體(或多稱為發光二極體,多數為大家常見的LED)、太陽能半導體(也就是大家俗稱的太陽能電池)和光線複合元件(光耦合器(Photo Coupler) 、光閘流體(Photo Triac) 、光遮斷器(Photointerrupter)) 。

至於積體電路(IC),由於因為各種功能的需求,所以整合進去的分離元件都各有不同,因此很難去仔細的劃分出很明確的分類,不過在市場上多半就是依功能性去了解這方面的半導體分類。

半導體的分類,坦白說,上述的文章只是大概畫出一個輪廓,其實上面提到的每一個名詞,例如二極體、太陽能電池等等,都足以在這單一的分類當中再細分出許多的分類,可以說是族繁不及備載,如果未來有機會再慢慢地整理出來和大家分享。

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