本文讲解了半导体的一些基本概念和晶体管的制造工艺方面的原理，非常适合初入微电子行业的新人学习之用，可以说是半导体行业入门的通用教材，其实对于半导体行业，基础知识非常重要，基础知识的扎实与否，将直接影响到将来的发展，请新人自勉。

目录

第一章半导体的基础知识 

1-1半导体的一些基本概念

1-1-1什么是半导体？……………………………………………………4

1-1-2 半导体的基本特性………………………………………………4

1-1-3 半导体的分类……………………………………………………4

1-1-4N型半导体和P型半导体……………………………………….5

1-1-5半导体的导电机构……………………………………………….6

1-2P-N结………………………………………………………………………9

1-2-1P-N结的构成…………………………………………………….9

1-2-2P-N结内的载流子运动和平衡…………………………………10

1-2-3P-N结的基本特性………………………………………………10

1-3二极管………………………………………………………………12

1-3-1 二极管的基本构成………………………………………………12

1-3-2二极管的特性曲线（伏安特性）…………………………….12

1-3-3二极管的分类……………………………………………………13

1-4晶体管（仅讲双极型）……………………………………………13

1-4-1晶体管的构成…………………………………………………….13

1-4-2晶体管的放大原理……………………………………………….15

1-4-3晶体管的特性曲线……………………………………………….18

1-4-4晶体管的分类……………………………………………………21

1-4-5晶体管的主要电参数……………………………………………21

第二章晶体管制造工艺与原理 

2-1 典型产品工艺流程…………………………………………………24

2-1-1 晶体管的基本工艺流程…………………………………………24

2-1-2 典型产品的工艺流程……………………………………………24

2-2 晶体管制造主要工艺的作用与原理…………………………………25

2-2-1 氧化工艺…………………………………………………………25

2-2-2 扩散工艺…………………………………………………………26

2-2-3 离子注入工艺……………………………………………………..30

2-2-4 光刻工艺…………………………………………………………..31

2-2-5 蒸发（真空镀膜）工艺…………………………………………..32

2-2-6 CVD工艺…………………………………………………………..33

2-2-7 台面工艺…………………………………………………………..34

2-2-8 三扩、磨抛工艺…………………………………………………..35

2-2-9 清洗工艺…………………………………………………………..36

2-2-10 中测、划片工艺…………………………………………………36

2-3常见的工艺质量问题以及对产品质量的影响………………………….37

2-3-1 工艺质量问题分类…………………………………………………37

2-3-2 常见的工艺质量问题举例…………………………………………37

2-4工艺纪律和工艺卫生的重要性………………………………………….41

2-4-1 半导体生产对空气洁净度的要求…………………………………41

2-4-2工艺卫生的内涵…………………………………………………..42

2-4-3工艺卫生好坏对半导体生产的影响……………………………..42

2-4-4工艺纪律的内涵…………………………………………………..43

2-4-5工艺纪律的重要性………………………………………………..43

第一章半导体基础知识

1-1半导体的一些基本概念

1-1-1 什么是半导体？

导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，叫做半导体。

物质的导电能力一般用电阻率ρ来表示。电阻率是指长1cm ，截面积为1平方厘米的物质的电阻值，单位是欧姆·厘米（符号是Ω-cm）。

电阻率越小，说明物质的导电性能越好；反之，电阻率越大，说明物质的导电性能越差。

1-1-2 半导体的基本特性

1 热敏特性——随着温度的升高，半导体的电阻率减小，导电能力明显的增强。

2 光敏特性——受到光线照射后，半导体的电阻率减小，导电能力大大增强。

3 杂质导电特性——在纯净的半导体中，加入微量的某些其它元素（通常，称之为“掺杂”），可以使它的导电能力成百万倍的提高。这是半导体的一个最突出的也是最重要的特性。人们正是利用半导体的这些特性，制成了二极管、晶体管、热敏器件、光敏器件等。也正是由于半导体的这种特性，在制造半导体器件的过程中，对工作环境的要求特别严格，以防有害杂质进入半导体而破坏器件的参数。

必须指出，以上特性只有纯净的半导体才具备。所谓纯净的半导体是指纯度在9个“9”以上，即99.9999999%以上。

1-1-3 半导体的分类

1 按化学成分——元素半导体和化合物半导体

2 按是否含有杂质——本征半导体和杂质半导体

3 按导电类型——N型半导体和P型半导体

4 按原子排列的情况——单晶和多晶

1-1-4N型半导体和P型半导体

1“载流子”——半导体中的导电粒子（运载电流的粒子）：电子和空穴。

2“杂质”的概念——三、五族元素杂质（元素周期表中，三族：硼、铝、镓；五族：磷、砷、锑）——受主杂质和施主杂质。

3 施主杂质和受主杂质

有一类杂质（比如五族元素磷），它在掺入半导体中后，会产生许多带负电的电子，这种杂质叫“施主杂质”。（施放电子）

又有一类杂质（比如三族元素硼），它在掺入半导体中后，会产生许多带正电的空穴，这种杂质叫“受主杂质”。（接受电子）

4N型半导体和P型半导体

掺有施主杂质的半导体，其导电作用主要依靠由施主杂质产生的导电电子，我们称这种半导体为“N型半导体”（也叫“电子型半导体”）。

掺有受主杂质的半导体，其导电作用主要依靠由受主杂质产生的导电空穴，我们称这种半导体为“P型半导体”（也叫“空穴型半导体”）。

5 多子与少子

1）在本征半导体中，载流子靠本征激发产生，而且电子数=空穴数=本征载流子浓度。即，no=po=ni

2）在杂质半导体中，载流子主要靠杂质电离而产生，此时，杂质电离产生的载流子浓度远大于本征激发产生的载流子浓度。因此，在杂质半导体中，电子数≠空穴数。其中，

在N型半导体中：电子是多子，空穴是少子。而在P型半导体中：空穴是多子，电子是少子。

3）N型半导体和P型半导体的示意图（图1）

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