是什么阻止半导体在-40°C左右的温度下工作？

大多数器件的特性似乎在-40°C至≥85°C的温度范围内。是什么将它们限制在低温范围内？集成电路过冷会损坏集成电路吗？这是否适用于其他设备，例如二极管，晶体管？

未通电时在低温下损坏IC封装可能是由于机械作用；环氧树脂，引线框架和管芯之间的热膨胀系数差异。

操作方面的问题可能是由于电阻增加（半导体的电阻温度系数为负）。当温度和掺杂浓度足够低时，半导体将基本上成为绝缘体并且根本不导电，从而导致未指定的操作。

某些IC在低温条件下仍能正常工作，但它们必须预热以允许带隙基准电压启动。

从理论上讲，如果某些晶体管由于载流子冻结而“失效”，那么IC可能会在其他地方损坏自身（不太可能，因为大多数失效模式都是热失效，并且芯片上的所有器件都紧密耦合。）

有关更多信息，请参见此处的教程页面。

编辑：

如您所述，大多数设备的特性通常在-40°C至+85°C之间。没有人说他们不会在低温下工作。

您可以自己确定零件的特征值低于-40，并且如果温度周期缓慢，则可以避免机械故障。

有些软件包选项有效，有些则无效。呵呵。您必须自己进行实验。

您可以自己表征0C以下的零件（使用家用冷冻机即可）。

天文学家只是喜欢在液氮中灌入东西，以消除相机芯片和A / D转换器中的热噪声。

在极端条件下，将加热器安装在重要部件上（大电容，有问题的集成电路）。

然后，您的电源排序系统将打开加热器，直到部件处于您指定的温度范围内。

除了冷硅的物理方面，-40 / 85C往往适合大多数人需要的最严格条件（商业/工业）。

实际上，表征设备是非常耗时的过程，因为它需要测试夹具和其他具有该温度范围的设备。这并不是要购买更好的冷冻机，因为许多设备的特性都与用于生产测试的测试设备相同。有趣的是，收集和解析特征数据只是为了意识到测试夹具冻结并开始收集垃圾数据。