半导体器件(semiconductor device)通常，这些半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件。绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极，可用来产生、控制、接收、变换、放大信 号和进行能量转换。晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波。三端器件一 般是有源器件，典型代表是各种晶体管(又称晶体三极管)。晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两 类。根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管。除了作为放大、振荡、开关用的 一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存 储器件等。在通信和雷达等军事装备中，主要靠高灵敏度、低噪声的半导体接收器件接收微弱信号。随着微波 通信技术的迅速发展，微波半导件低噪声器件发展很快，工作频率不断提高，而噪声系数不断下降。微波半导体 器件由于性能优异、体积小、重量轻和功耗低等特性，在防空反导、电子战、C(U3)I等系统中已得到广泛的应用 。

半导体器件从肯有2个管脚的二极管到最新的系统LSI、超大功率器件均有广泛的研究，且被广泛地运用于手机、数码家电产品、车载设备、计量仪、甚至高速铁路、制铁等工业用设备上。

现在被称作半导体器件的种类如下所示。按照其制造技术可分为分立器件半导体、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、存储器等大类，一般来说这些还会被再分成小类。此外，IC除了在制造技术上的分类以外，还有以应用领域、设计方法等进行分类，最近虽然不常用，但还有按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

半导体器件的种类：

一、分立器件：分立器件被广泛应用到消费电子、计算机及外设、网络通信，汽车电子、led显示屏等领域

包括：

半导体二极管：锗二极管、硅二极管、化合物二极管等;

半导体三极管：锗三极管、硅三极管、化合物三极管等;

特种器件及传感器;

敏感器件：压力敏感器件、磁敏器件(含霍尔器件及霍尔电路)、气敏器件、湿敏器件、离子敏感器件、声敏感器件、射线敏感器件、生物敏感器件、静电感器件等;

装好的压电晶体类似半导体器件;

半导体器件专用零件。

1、 二极管

二极管，(英语：Diode)，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。

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。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。

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。

二极管是最常用的电子元件之一，它最大的特性就是单向导电，也就是电流只可以从二极管的一个方向流过，二极管的作用有整流电路，检波电路，稳压电路，各种调制电路，主要都是由二极管来构成的，其原理都很简单，正是由于二极管等元件的发明，才有我们现 在丰富多彩的电子信息世界的诞生，既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢，其实很简单只要用万用表打到电阻档测量一下反向电阻如果很小就说明这个二极管是坏的，反向电阻如果很大这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路，这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。

A、一般整流用

B、高速整流用：

①FRD(Aast Recovery Diode:高速恢复二极管)

②HED(Figh Efficiency Diode:高速高效整流二极管)

③SBD(Schottky Barrier Diode:肖特基势垒二极管)

C、定压二极管(齐纳二极管)

D、高频二极管

高频二极管主要用于开关、检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中。

①变容二极管

变容二极管(Varactor Diodes)又称"可变电抗二极管"。是一种利用PN结电容(势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管。

1、变容二极管的作用是利用PN结之间电容可变的原理制成的半导体器

变容二极管与反向偏压 件，在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。

变容二极管属于反偏压二极管，改变其PN结上的反向偏压，即可改变PN结电容量。反向偏压越高，结电容则越少，反向偏压与结电容之间的关系是非线性的，如右图所示。

2、变容二极管的电容值与反向偏压值的关系图解：

(a) 反向偏压增加，造成电容减少;

(b) 反向偏压减少，造成电容增加。

电容误差范围是一个规定的变容二极管的电容量范围。数据表将显示最小值、标称值及最大值

②PIN二极管

③穿透二极管

④崩溃二极管/甘恩二极管/骤断变容二极管

2、 晶体管

晶体管(transistor)是一种固体半导体器件，具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同，晶体管利用电讯号来控制自身的开合，而且开关速度可以非常快，实验室中的切换速度可达100GHz以上。

2016年，劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限，将现有的最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm，完成了计算技术界的一大突破。

晶闸管导通条件为：加正向电压且门极有触发电流;其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示(旧标准中用字母“SCR”表示)。

晶闸管(Thyristor)是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。1957年，美国通用电器公司开发出世界上第一个晶闸管产品，并于1958年使其商业化。

控制大功率

现在的功率晶体管能控制数百千瓦的功率，使用功率晶体管作为开关有很多优点，主要是;

(1)容易关断，所需要的辅助元器件少，

(2)开关迅速，能在很高的频率下工作，

(3)可得到的器件耐压范围从100V到700V，应有尽有.

几年前，晶体管的开关能力还小于10kW。目前，它已能控制高达数百千瓦的功率。这主要归功于物理学家、技术人员和电路设计人员的共同努力，改进了功率晶体管的性能。如

(1)开关晶体管有效芯片面积的增加，

(2)技术上的简化，

(3)晶体管的复合——达林顿，

(4)用于大功率开关的基极驱动技术的进步。、

直接工作在整流380V市电上的晶体管功率开关

晶体管复合(达林顿)和并联都是有效地增加晶体管开关能力的方法。

在这样的大功率电路中，存在的主要问题是布线。很高的开关速度能在很短的连接线上产生相当高的干扰电压。

简单和优化的基极驱动造就的高性能

今日的基极驱动电路不仅驱动功率晶体管，还保护功率晶体管，称之为“非集中保护” (和集中保护对照)。集成驱动电路的功能包括：

(1)开通和关断功率开关;

(2)监控辅助电源电压;

(3)限制最大和最小脉冲宽度;

(4)热保护;

(5)监控开关的饱和压降。

晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。晶体管是规范操作电脑，手机，和所有其他现代电子电路的基本构建块。

由于其响应速度快，准确性高，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能，包括放大，开关，稳压，信号调制和振荡器。晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。

晶闸管在工作过程中，它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管为半控型电力电子器件，它的工作条件如下：

1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。

2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态，这就是晶闸管的闸流特性，即可控特性。

3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。

4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压(或电流)减小到接近于零时，晶闸管关断。

①双极晶体管

②FET(Fidld Effect Transistor:场效应管)

Ⅰ、接合型FET

Ⅱ、MOSFET

③IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)

3、 晶闸管

晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅;1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极; 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

①SCR(Sillicon Controllde Rectifier:硅控整流器)/三端双向可控硅

②GTO(Gate Turn off Thyristor:栅极光闭晶闸管)

③LTT(Light Triggered Thyristor:光触发晶闸管)

二、光电半导体

1、LED(Light Emitting Diode:发光二极管)

2、激光半导体

3、受光器件

①光电二极管(Photo Diode)/太阳能电池(Sola Cell)

②光电晶体管(Photo Transistor)

③CCD图像传感器(Charge Coupled Device:电荷耦合器)

④CMOS图像传感器(complementary Metal Oxide Semiconductor:互补型金属氧化膜半导体)

4、光耦(photo Relay)

①光继电器(photo Relay)

②光断路器(photo Interrupter)

5、光通讯用器件

三、逻辑IC

1、通用逻辑IC

2、微处理器(Micro Processor)

①CISC(Complex Instruction Set Computer:复杂命令集计算机)

②RISC(Reduced instruction SET Computer:缩小命令集计算机)

3、DSP(Digital Signal processor:数字信号处理器件)

4、AASIC(Application Specific integrated Circuit:特殊用途IC)

①栅陈列(Gate-Array Device)

②SC(Standard Cell:标准器件)

③FPLD(Field programmable Logic Device:现场可编程化逻辑装置)

5、MPR(Microcomputer peripheral:微型计算机外围LSI)

6、系统LSI(System LSI)

四、模拟IC(以及模拟数字混成IC)

1、电源用IC

2、运算放大器(OP具Amp)

3、AD、DA转换器(AD DA Converter)

4、显示器用驱动器IC(Display Driver IC)

五、存储器

1、DRAM(Dynamic Random Access Memory:动态随机存取存储器)

2、SRAM(Static Random Access Memory:静态随机存取储器)

3、快闪式存储器(Flash Memory)

4、掩模ROM(mask Memory)

5、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory:强介电质存储器)

6、MRAM(Magnetic Random Access Memory:磁性体存储器)

晶体二极管

晶体二极管的基本结构是由一块 P型半导体和一块N型半导体结合在一起形成一个 PN结。在PN结的交界面处，由于P型半导体中的空穴和N型半导体中的电子要相互向对方扩散而形成一个具有空间电荷的偶极层。这偶极层阻止了空穴和电子的继续扩散而使PN结达到平衡状态。当PN结的P端(P型半导体那边)接电源的正极而另一端接负极时，空穴和电子都向偶极层流动而使偶极层变薄，电流很快上升。如果把电源的方向反过来接，则空穴和电子都背离偶极层流动而使偶极层变厚，同时电流被限制在一个很小的饱和值内(称反向饱和电流)。因此，PN结具有单向导电性。此外，PN结的偶极层还起一个电容的作用，这电容随着外加电压的变化而变化。在偶极层内部电场很强。当外加反向电压达到一定阈值时，偶极层内部会发生雪崩击穿而使电流突然增加几个数量级。利用PN结的这些特性在各种应用领域内制成的二极管有：整流二极管、检波二极管、变频二极管、变容二极管、开关二极管、稳压二极管(曾讷二极管)、崩越二极管(碰撞雪崩渡越二极管)和俘越二极管(俘获等离子体雪崩渡越时间二极管)等。此外，还有利用PN结特殊效应的隧道二极管，以及没有PN结的肖脱基二极管和耿氏二极管等。

双极型晶体管

它是由两个PN结构成，其中一个PN结称为发射结，另一个称为集电结。两个结之间的一薄层半导体材料称为基区。接在发射结一端和集电结一端的两个电极分别称为发射极和集电极。接在基区上的电极称为基极。在应用时，发射结处于正向偏置，集电极处于反向偏置。通过发射结的电流使大量的少数载流子注入到基区里，这些少数载流子靠扩散迁移到集电结而形成集电极电流，只有极少量的少数载流子在基区内复合而形成基极电流。集电极电流与基极电流之比称为共发射极电流放大系数?。在共发射极电路中，微小的基极电流变化可以控制很大的集电极电流变化，这就是双极型晶体管的电流放大效应。双极型晶体管可分为NPN型和PNP型两类。

场效应晶体管

它依靠一块薄层半导体受横向电场影响而改变其电阻(简称场效应)，使具有放大信号的功能。这薄层半导体的两端接两个电极称为源和漏。控制横向电场的电极称为栅。根据栅的结构,场效应晶体管可以分为三种：①结型场效应管(用PN结构成栅极);②MOS场效应管(用金属-氧化物-半导体构成栅极,见金属-绝缘体-半导体系统);③MES场效应管(用金属与半导体接触构成栅极);其中MOS场效应管使用最广泛。尤其在大规模集成电路的发展中,MOS大规模集成电路具有特殊的优越性。MES场效应管一般用在GaAs微波晶体管上。在MOS器件的基础上,又发展出一种电荷耦合器件 (CCD)，它是以半导体表面附近存储的电荷作为信息，控制表面附近的势阱使电荷在表面附近向某一方向转移。这种器件通常可以用作延迟线和存储器等;配上光电二极管列阵，可用作摄像管。