在正文之前，再次说明本书是2005年出版的，而半导体器件经过这16年来的发展，又新增很多类别：
模拟IC-手机射频天线、IOT无线(BLE\WiFi\ZigBee等）、无线充等
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存储IC-存储相较于当年，已经从微米提升到纳米，容量也大大增加。3D Nand，SSD 等技术也不断发展
逻辑IC-是国内半导体最热门得类别，从普通MCU到AI技术。原有冯诺依曼架构也在被颠覆中。
本书内容虽然受制于时代内容有缺陷，但框架分类仍然适用，新门类需要个人添砖加瓦。
半导体器件如果按市场应用分类，可以参考美国德州仪器官网，划分得非常合理和全面：
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，然后再细分出MCU、Memory、电源IC、LED等子类别。
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。
（如今东芝半导体的产品，只剩下存储类的Nand生意还可以，且独立分拆，由美资持有大比例股权）
随着芯片集成化越来越高，半导体技术都出现了不同程度的融合。例如CPU和MCU同时包含了逻辑\存储\模拟技术，图像传感芯片包含了光电\模拟\逻辑技术，无线充芯片包含了分立\模拟\逻辑技术。有时候区分一颗芯片属于产品，就看他最主要的功能，例如SSD内部有控制器和模拟IC，但它最主要的还是存储功能，那就划分到存储器件的版块。
分立器件，可以说是半导体器件最简单的基础产品，常被单独用于较为简单的电子产品中。
利用PN接合的少数载子的注入和扩散现象，只能一个方向（正向）上流通电流。如果在PN接合二极管的N型半导体加上负压、在P型半导体加上正电压，就可使电流流通。我们将该电流的流动方向叫做正向。如果外加正、负压与上述反方向的电压，则几乎不会流通电流。我们将该方向叫做反向。如果提高PN接合二极管的反向电压，则电流在某个电压值会急剧增加。我们将该电流叫做击穿电流。此时的电压值对电流而言基本上为定值。
二极管在一般的应用上，有利用电流只在一个方向上流通的功能的交流电压主的整流电路。
利用PN接合二极管的反向击穿电压的即为齐纳二极管（恒定电压二极管）。由于该电压对于电流来说基本上为定值，因此用于恒定电压调节器的基准电压源或浪涌电压（异常电压）吸收等用途。
． 接合金属和半导体来替代PN接合的肖特基势垒二极管（Schottky barrier diode）；
． 变容二极管、混合二极管、夹在真性半导体的I层中的PIN二极管等高频用二极管。
2）中心抽头：用于一个封装内组装两个器件，且使用带有中心抽头的双绕线变压器的全波整流电路等。
高速切换二极管在正向流通电流的状态下，以高速切换到反向时，可瞬间阻止电流，能实现高速动作（切换整流）的结构的二极管。
PN接合二极管将外部电压从正向切换到反向时，就会在瞬间有较大的反向电流流通。这是因为从PN接合注入的少数载子反向移动，而该电流将流通直到少数载子流出或消灭为止。高速开关二极管用于缩短反向电流变为零为止的时间（反向恢复时间：trr）、改善反向电流波形的平滑性。
高速恢复二极管在结构上和一般整流二极管基本相同，但它是一种有白金、金等掺杂物质扩散在Si结晶中，增加了电子和空穴的再结合中心，关闭后少数载子会立刻被消灭的二极管。因此可以提高二极管的反向恢复特性（反向恢复时间：trr），实现高速动作。
高效二极管比上述FRD速度更快，损失更低（正向电压较低），因此它使用外延晶圆，在利用导电调制效果（参考PIN二极管）来降低正向电阻的同时，通过追加重金属扩散，能在不损坏正向特性的情况下，提高反向恢复特性。HED用于比FRD更为高速的开关电路。
真空能量等级和传导带等级的能量的差（称为电子亲和力）是利用金属和半导体的不同，根据和PN接合不同的原理，通过改变外加电压的方向来控制电流开合的。它和利用少数载子扩散电流的PN接合不同，主要是利用多数载子的漂移电流，因此可以实现高速开关。肖特基势垒二极管和PN接合二极管相比反向电流较大，因此在高压下使用时容易发生热故障，使用时要非常小心。
如果将PN接合二极管的反向电压逐渐提升的话，PN接合部的电场会升高，某个电压点会产生较大的电流。齐纳二极管（也叫稳压二极管）正是积极利用了这种电压电流特性。这种电流开始急剧流动的现象就是由齐纳击穿，或者雪崩击穿引起的。齐纳击穿是由隧道效应引起的，由于强大的电场将束缚电子拉离了接合，成为自由电子，并形成了电流，因此该电压会保持负的温度系数。而所谓雪崩击穿，是空乏层的电场中被加速的电子、或者空穴的高能量赋予了束缚电子以能量，而成为自由电子的现象，这种新的电子也被加速，并让其他束缚电子成为自由电子的现象重复的结果，就是形成了较大的电流，该电压会保持正的温度系数。大约6V以下主要是齐纳击穿，而6V以上则主要是由雪崩击穿引起的。因此，大约在5V时温度系数为零。
齐纳二极管用于串联稳压器的在准电压源或汽车的电源线、电话线的浪涌电压（异常高压脉冲电压）的吸收，或者连接在计算机等的连接器上，来保护连接连接器时产生的ESD（静电压破坏）等。
当外加在二极管上的电压（反向）增加的话，则空泛层的宽度随之扩大，正如电容器的2片电极之间的间隔变宽那样，因此二极管的容量不断变小。利用这种特性，用于协调器等调谐电路等。
在添加高浓度杂质的P型、N型区域外加低电压时所形成的狭小空乏层，载子以穿透现象流通。该现象在正向电流流通前的低电压时产生，因此一部分显示负的斜率特性，而该二极管即使用这种特性。
穿透二极管的特性曲线）雪崩二极管(IMAPATT二极管：Impact Avalanche and Transit Time diode)
将反向电压加在PN接合面，如果超出雪崩电压，则会发生载子的累增雪崩现象。如果将共振器的频率调谐在载子的累增雪崩所穿透的I区域的长度所规定的到达时间上，那么3-300GHZ之间可以产生大输出的振荡器或放大器。
以N型砷化镓（GaAs）的结晶构成。虽然由于电压可使电子的速度增加，但在某个临界值，电子的运动能量会被结晶格子所吸收，而使速度降低。而且外加大于临界值的电压时，在负电极附近会发生高电场区域，并在结晶中移动。由于这种高电场区域的产生、移动、消灭都是以周期性进行，因此用于5-50GHZ的微波振荡器等.
双极晶体管中根据半导体的组合方式分为NPN型和PNP型。另一方面，场效应管因结构而分为接合型场效应管（结构FET）和MOS型场效应管（MOSFET）。还可再分为N通道、P通道，N通道中电流的主体为电子，P通道中为空穴。
NPN晶体管中，为了消除基极、发射极接合面的电位势垒而外加正向电压的话，电子将从发射极的范围注入基极范国。削薄基极层的厚度后，几乎所有的电子都会作为扩散电流到达基极、集电极接合面，而成为集电极电流。同时空穴也从基极注入发射极，成为基极电流，但将发射极的杂质浓度提高到基极杂质100倍的话就可以降低电流的比例，依靠微小的基极电流可以控制较大的集电极电流。
高频特性良好，特性由物理量决定，因此偏差少，适合于无线设备的高频电路等模拟电路。而且电流驱动能力较大，因此作为电源、音频输出、电视机的水平偏向用等功率器件被广泛使用。
达林顿是一种三极管接法的名称，有成品达林顿管，也有由两只独立的三极管组成一只达林顿管。
场效应管和双极晶体管不同，仅以电子或空穴中的一种载子动作的晶体管。按照结构、原理可以分为：接合型场效应管 和 MOS型场效应管
N通道接合型场效应管如图所示，以P型半导体的栅极从两侧夹住N型半导体的结构。将PN接合面上外加反向电压时所产生的空乏区域用于电流控制。
即使栅极电压为零，也有电流流通，因此用于恒定电流源或因低噪音而用于音频放大器等。
即使是夹住氧化膜（O）的金属（M）与半导体（S）的结构（MOS结构），如果在（M）与半导体（S）之间外加电压的话，也可以产生空乏层。再加上较高的电压时，氧华膜下能积蓄电子或空穴，形成反转层。将其作为开关利用的即为MOSFET。
在动作原理图上，如果栅极电压为零，则PN接合面将断开电流，使得电流在源极、漏极之间不流通。如果在栅极旧外加正电压的话，则P型半导体的空穴将从栅极下的氧化膜-P型半导体的表面被驱逐，而形成空乏层。而且，如果再提高栅极电压的话，电子将被吸引表表面，而形成较薄的N型反转层，由此源杖（N型）和漏极（N型）之间连接，使得电流流通。
因其结构简单、速度快，且栅极驱动简单、具有耐破坏力强等特征，而且使用微细加工技术的话，即可直接提高性能，因此被广泛使用于由LSI的基础器件等高频器件到功率器件（电力控制器件）等的领域中。
具有高速电子移动率、低噪音特性、高fr（断开频率）等优良的特性。以使用化合物半导本为主。GaAaMESFET、HEMT、HBT等为代表一晶体管，用于移动通讯、卫星通讯等领域。
GaAs MESFET：是利用了半导一材料中比Si移动性好的GaAs （Ⅲ-V族的化合物半导体）的接合型FET。具有高频、高增益、低噪音的特征。
和Si不同, GaAs无法得到优质的栅极氧化膜,因此无法形成MOSFET.是一种使用金属-半导体接合面(肖特基接合面)作为栅极结构的接合型FET。在半绝缘性的基板的表面侧注入离子，或通过外延成长所作的N型GaAs通道层，上面有附加肖特基接合面的栅极电极和欧姆接点的源极、漏极电极。
动作原理是将在金属-半导体接合面延伸到通道层内的空乏层，通过栅极电压加以控制，从而控制源极、漏极电流的结构。
所谓HEMT，是指将AIGaAs/GaAs层混合接合部界面所产生的电子积蓄层作为通道的晶体管。因为可以直接通过栅极电极控制通道，因此除了低噪音、高增益以外，还具有特别优良的GHz带的高频波的特征。
将在Ⅲ-V族化合物半导体混合接合面部分合面）所产生的高移动率的电子层（或空穴层）作为通道的肖特基栅极型FET。将栅极电极设置在AIGaAs层上，使其厚度变薄，在外加栅极电压时，使AIGaAs层完全空乏。
由混入AIGaAs层的施体不纯物提供的电子横切混合接合面后，向能量较低的GaAs侧移动，移动后的电子被AIGaAs侧施体离子的库仑力吸引到混合接合界面，形成极薄的通道层。通过栅极电压控制该2次元电子气体的浓，控制源极、漏极之间的电流。这样，电子和不纯物离子被分离，GaAs中的电子可以不受到不纯物散乱的影响，高速移动。
HBT是用于高频开发出的双极晶体管的一种。和一般的双极晶体管（单接合双极晶体管）中，发射极、基极采用相同的半导体材料制成的相反，HBT的基极、发射极使用不同的半导体材料。一般的双极晶体管为了提高高频特性，将基极的不纯物浓度提高，将在极层弄薄，但由于电流放大率会下降，因此有一定的界限。制成HBT结构，就能利用构成发射极和基极的半导体材料的能量差的不同，在不降低电流放大率的的情况下，提高不纯物浓度，进一步提高高频特性。
其结构就是将通常的Si的NPN晶体管的基极通过外延成长转换为SiGe混晶基极。可以使用和一般硅双极相同的制程、设备制成，因此可以制造具有优良高频特性、价格便宜的半导体器件。适用于混合双极晶体管和CMOS的高频BiCMOSLSI用。
大功率MOSFET绝大部分被用于开关。因此ON电压（ON电阻）的降低和调制的高速化很重要。大功MOSFET是具有高速性和高破坏耐量的理想型功率控制哭件。
一般MOSFET，其电流方向与芯片表面的方向平行，相反功率MOSFET是在芯片的垂直方向流经电流。这种结构中，ON电阻下降，可以流经大电流。
功率MOSFET因为特性比较稳定，使用方便，因此广泛使用。在DC-DC转换器等开关电源、照明设备的反相电路、马达的反相电路及速度控制等多方面得到广泛的使用。
一般MOSFET的缺点，是提高耐压的话ON电阻就会急增加。超接MOSFET就是为了改善这个缺点而发明出来的一种器件。纵向延伸的薄板状N层和P层相邻配置，令N层和P层的杂质浓度一致。在ON状态下电子流过比电阻较低的N层，可以获得较低的ON电阻。此外，在OFF状态下使N层-P层空乏化，就能得到和本征半导体相同的平坦的电场分布，从而实现高耐压。
IGBT是高耐压MOSFET的一种。它利用导电调制效果（参照PIN二极管）改善了一般MOSFET的缺点----伴随着高耐压化而产生的ON电阻的增加。
要实现MOSFET的高压化。需要杂质浓度比较低，且层厚比较厚的漏极N-区域。因此，MOSFET在ON状态下的ON电阻会增大。IGBT就是在相当于MOSFET漏极的部位增加了正向的PN接合，从P型半导体向N型半导体注入空穴。这样一来，就能在该区域形成电子、空穴密度非常高的状态，实现较低的ON电阻。
IGBT被广泛应用于变频空调、IH烹调设备等白色家电产品及工业设备、泵、稳压电源、风力发电等工业用途，以及混合动力汽车、燃料电池车、还有铁路车辆的马达控制等领域。
SCR silicon controlled rectifier thyristor 可控硅整流器 简称可控硅晶闸管（硅控制整流器件）具有NPNP的4层结构，可以通过栅极信号控制正向电流通电时间的开关用半导体器件。
从等价电路的角度来说，相当于NPN晶体管和PNP晶体管各自的基极作为内部结构连接到了对方的集电极上。因此，NPN的基极上一旦从外部流入电流后，相应产生的NPN的集电极电流就成为PNP的基极电流，该基极电流所对应PNP的集电极电流就成为NPN的基极电流，这样的循不不断重复完全成为ON状态（栅闩状态）。
适合于交流电压的开关及相位控制电路、电容器电压的放电电路、继电器及螺线管的开关。
三端双向可控硅的结构是将2个晶闸管相互反向并联。和晶闸管不同，可控制正反任一方向的电流。电流可双向流动是因为总有一个晶闸管是正向ON状态的。
使用商用电源的机器，特别在洗衣机及吸尘器等家电设备及复印机等OA设备、AC马达的旋转控制及加热器功率控制、灯的调光控制、继电器及螺线管的开关电路等方面被广泛使用。
作为数千V、数百A的电力控制用器件，分成GTO（门极关断晶闸管）和LTT（光触发晶闸管）
GTO结构和表一般的晶闸管类似，和一般的晶闸管一样在栅极和阴极之间外加正向电压的话，就会进入ON状态。此外，在栅极上外加反向电压主，让阳极电流被栅极侧吸收的话，就能进入OFF状态的自已消弧型晶闸管。
一般的晶闸管在栅极上外加电气信号后进入ON状态，而如果是LTT的话，则在栅极上照射光仟送过来的光信号，进入ON状态。可以从电力上将主电力系统和驱系统分离开来，因此能令装置的结构更加间单。
可控硅与普通整流二极管的不同解： （二极管升级版，可以通过微弱电流控制大电流\电压开关
可控硅元件又叫晶体闸流管（简称晶闸管）属于电力半导体器件。从结构上看，它不同于由一个PN结构成的硅整流二极管（称为硅整流元件），而是由三个PN结构成的四个导电区（P--N--P--N）、三个电极（阳极、阴极、和门极）的半导体器件。从性能上来说，它不仅用于整流，而且可以通过门极外加的控制信号，控制它的导通和关断，因而可以用作于无触点开关，以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率交流电等。