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半導體材料

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半導體材料(Semiconductor Material)

目錄

  • 1 什麼是半導體材料
  • 2 半導體材料的特點
  • 3 半導體材料的種類
  • 4 參考文獻

什麼是半導體材料

  半導體材料是導電能力介於導體和絕緣體之間的一類固體材料。

半導體材料的特點

  半導體材料是一類具有半導體性能,用來製作半導體器件的電子材料。常用的重要半導體的導電機理是通過電子和空穴這兩種載流子來實現的,因此相應的有N型和P型之分。半導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。不同導電類型的材料是通過摻入特定雜質來製備的。雜質(特別是重金屬快擴散雜質和深能級雜質)對材料性能的影響尤大。因此,半導體材料應具有很高的純度,這就不僅要求用來生產半導體材料的原材料應具有相當高的純度,而且還要求超凈的生產環境,以期將生產過程的雜質污染減至最小。半導體材料大部分都是晶體,半導體器件對於材料的晶體完整性有較高的要求。此外,對於材料的各種電學參數的均勻性也有嚴格的要求。

半導體材料的種類

  半導體材料的種類很多,按其化學成分可以分為元素半導體和化合物半導體;按其是否含有雜質,可以分為本徵半導體和雜質半導體;按其導電類型,可以分為N型半導體和P型半導體。此外,還有磁性半導體、壓電半導體、鐵電半導體、有機半導體、玻璃半導體、氣敏半導體等。

  目前廣泛應用的半導體材料有鍺、硅、硒、砷化鎵、磷化鎵、銻化銦等.其中以鍺、硅材料的生產技術較成熟,用的也較多。

  用半導體材料製成的部件、集成電路等是電子工業的重要基礎產品,在電子技術的各個方面已大量使用。半導體材料、器件、集成電路的生產和科研已成為電子工業的重要組成部分。在新產品研製及新技術發展方面,比較重要的領域有:

  (1)集成電路

  它是半導體技術發展中最活躍的一個領域,已發展到大規模集成的階段。在幾平方毫米的矽片上能製作幾萬隻晶體管,可在一片矽片上製成一臺微信息處理器,或完成其它較複雜的電路功能。集成電路的發展方向是實現更高的集成度和微功耗,並使信息處理速度達到微微秒級。

  (2)微波器件

  半導體微波器件包括接收、控制和發射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在釐米波段,發射器件的功率已達到數瓦,人們正在通過研製新器件、發展新技術來獲得更大的輸出功率。

  (3)光電子器件

  半導體發光、攝象器件和激光器件的發展使光電子器件成為一個重要的領域。它們的應用範圍主要是:光通信、數位顯示、圖象接收、光集成等。

參考文獻