常見的半導(dǎo)體材料有哪些 半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

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導(dǎo)體材料(semiconductor material)是一類具有半導(dǎo)體性能(導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間,電阻率約在1mΩ·cm~1GΩ·cm范圍內(nèi))、可用來(lái)制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。下面是有關(guān)“常見的半導(dǎo)體材料有哪些 半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)”的詳細(xì)說(shuō)明。

 

1.常見的半導(dǎo)體材料有哪些

 

半導(dǎo)體材料很多,按化學(xué)成分可分為元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導(dǎo)體;化合物半導(dǎo)體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態(tài)半導(dǎo)體外,還有非晶態(tài)的玻璃半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體等。

 

半導(dǎo)體的分類,按照其制造技術(shù)可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導(dǎo)體、邏輯IC、模擬IC、儲(chǔ)存器等大類,一般來(lái)說(shuō)這些還會(huì)被分成小類。此外還有以應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行分類,雖然不常用,但還是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其規(guī)模進(jìn)行分類的方法。此外,還有按照其所處理的信號(hào),可以分成模擬、數(shù)字、模擬數(shù)字混成及功能進(jìn)行分類的方法。

 

常見的半導(dǎo)體材料有哪些 半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)的圖1


2.半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

 

半導(dǎo)體材料是一類具有半導(dǎo)體性能,用來(lái)制作半導(dǎo)體器件的電子材料。常用的重要半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理是通過(guò)電子和空穴這兩種載流子來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此相應(yīng)的有N型和P型之分。半導(dǎo)體材料通常具有一定的禁帶寬度,其電特性易受外界條件(如光照、溫度等)的影響。不同導(dǎo)電類型的材料是通過(guò)摻入特定雜質(zhì)來(lái)制備的。雜質(zhì)(特別是重金屬快擴(kuò)散雜質(zhì)和深能級(jí)雜質(zhì))對(duì)材料性能的影響尤大。因此,半導(dǎo)體材料應(yīng)具有很高的純度,這就不僅要求用來(lái)生產(chǎn)半導(dǎo)體材料的原材料應(yīng)具有相當(dāng)高的純度,而且還要求超凈的生產(chǎn)環(huán)境,以期將生產(chǎn)過(guò)程的雜質(zhì)污染減至最小。半導(dǎo)體材料大部分都是晶體,半導(dǎo)體器件對(duì)于材料的晶體完整性有較高的要求。此外,對(duì)于材料的各種電學(xué)參數(shù)的均勻性也有嚴(yán)格的要求。

 

1、元素半導(dǎo)體材料


硅在當(dāng)前的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,他不僅是半導(dǎo)體集成電路,半導(dǎo)體器件和硅太陽(yáng)能電池的基礎(chǔ)材料,而且用半導(dǎo)體制作的電子器件和產(chǎn)品已經(jīng)大范圍的進(jìn)入到人們的生活,人們的家用電器中所用到的電子器件80%以上與案件都離不開硅材料。鍺是稀有元素,地殼中的含量較少,由于鍺的特有性質(zhì),使得它的應(yīng)用主要集中與制作各種二極管,三極管等。而以鍺制作的其他錢江如探測(cè)器,也具有著許多的優(yōu)點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。

 

   2、有機(jī)半導(dǎo)體材料


有機(jī)半導(dǎo)體材料具有熱激活電導(dǎo)率,如萘蒽,聚丙烯和聚二乙烯苯以及堿金屬和蒽的絡(luò)合物,有機(jī)半導(dǎo)體材料可分為有機(jī)物,聚合物和給體受體絡(luò)合物三類。有機(jī)半導(dǎo)體芯片等產(chǎn)品的生產(chǎn)能力差,但是擁有加工處理方便,結(jié)實(shí)耐用,成本低廉,耐磨耐用等特性。

 

   3、非晶半導(dǎo)體材料


非晶半導(dǎo)體按鍵合力的性質(zhì)分為共價(jià)鍵非晶半導(dǎo)體和離子鍵非晶半導(dǎo)體兩類,可用液相快冷方法和真空蒸汽或?yàn)R射的方法制備。在工業(yè)上,非晶半導(dǎo)體材料主要用于制備像傳感器,太陽(yáng)能鋰電池薄膜晶體管等非晶體半導(dǎo)體器件。

 

   4、化合物半導(dǎo)體材料


化合物半導(dǎo)體材料種類繁多,按元素在周期表族來(lái)分類,分為三五族,二六族,四四族等。如今化合物半導(dǎo)體材料已經(jīng)在太陽(yáng)能電池,光電器件,超高速器件,微波等領(lǐng)域占據(jù)重要位置,且不同種類具有不同的應(yīng)用。總之,半導(dǎo)體材料的發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛,隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體材料的應(yīng)用將更加重要和關(guān)鍵,半導(dǎo)體技術(shù)和半導(dǎo)體材料的發(fā)展也將走向更高端的市場(chǎng)。

 

常見的半導(dǎo)體材料有哪些 半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)的圖2




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