半導體材料有哪些 常見的半導體材料有哪些

時間 2023-01-27 13:10:06

1樓:小張的生活分享

綜述

化合物半導體由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導體材料。它的種類很多,重要的有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化矽、硫化鎘及鎵砷矽等。

元素半導體有鍺、矽、硒、硼、碲、銻等。50年代,鍺在半導體中佔主導地位,但 鍺半導體器件的耐高溫和抗輻射效能較差,到60年代後期逐漸被矽材料取代。

有機增導體材料已知的有機半導體材料有幾十種,包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,目前尚未得到應用。

半導體材料

半導體材料(semiconductor material)是一類具有半導體效能(導電能力介於導體與絕緣體之間,電阻率約在1mω·cm~1gω·cm範圍內)、可用來製作半導體器件和積體電路的電子材料。

2樓:經濟資料愛好

一、n型半導體。

n型半導體也稱為電子型半導體,即自由電子濃度遠大於空穴濃度的雜質半導體。

形成原理。摻雜和缺陷均可造成導帶中電子濃度的增高。 對於鍺、矽類半導體材料,摻雜ⅴ族元素,當雜質原子以替位方式取代晶格中的鍺、矽原子時,可提供除滿足共價鍵配位以外的乙個多餘電子,這就形成了半導體中導帶電子濃度的增加,該類雜質原子稱為施主。

ⅲ族化合物半導體的施主往往採用ⅳ或ⅵ族元素。 某些氧化物半導體,其化學配比往往呈現缺氧,這些氧空位能表現出施主的作用,因而該類氧化物通常呈電子導電性,即是n型半導體,真空加熱,能進一步加強缺氧的程度。

二、p型半導體。

p型半導體一般指空穴型半導體,是以帶正電的空穴導電為主的半導體。

形成。在純淨的矽晶體中摻入三價元素(如硼),使之取代晶格中矽原子的位置,就形成p型半導體。在p型半導體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導電。

由於p型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故p型半導體呈電中性。空穴主要由雜質原子提供,自由電子由熱激發形成。

特點:(一)、n型半導體。

由於n型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故n型半導體呈電中性。自由電子主要由雜質原子提供,空穴由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電性能就越強。

(二)、p型半導體。

摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。

3樓:經濟資料愛好

鍺、矽、硒、砷化鎵及許多金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導電能力介於導體和絕緣體之間,叫做半導體。

半導體具有一些特殊性質。如利用半導體的電阻率與溫度的關係可製成自動控制用的熱敏元件(熱敏電阻);利用它的光敏特性可製成自動控制用的光敏元件,像光電池、光電管和光敏電阻等。

半導體還有乙個最重要的性質,如果在純淨的半導體物質中適當地摻入微量雜質測其導電能力將會成百萬倍地增加。利用這一特性可製造各種不同用途的半導體器件,如半導體二極體、三極體等。

把一塊半導體的一邊製成p型區,另一邊製成n型區,則在交界處附近形成乙個具有特殊效能的薄層,一般稱此薄層為pn結。圖中上部分為p型半導體和n型半導體介面兩邊載流子的擴散作用(用黑色箭頭表示)。中間部分為pn結的形成過程,示意載流子的擴散作用大於漂移作用(用藍色箭頭表示,紅色箭頭表示內建電場的方向)。

下邊部分為pn結的形成。表示擴散作用和漂移作用的動態平衡。

常見的半導體材料有哪些?

4樓:閒閒談娛樂

常見的半導體材料有如下:

鍺和矽是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第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)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。

半導體的分類,按照其製造技術可以分為:積體電路器件,分立器件、光電半導體、邏輯ic、模擬ic、儲存器等大類,一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,雖然不常用,但還是按照ic、lsi、vlsi(超大lsi)及其規模進行分類的方法。

此外,還有按照其所處理的訊號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。

半導體材料的特點及優勢

半導體材料是一類具有半導體效能,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。

不同導電型別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)對材料效能的影響尤大。

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,而且還要求超淨的生產環境,以期將生產過程的雜質汙染減至最小。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引數的均勻性也有嚴格的要求。

5樓:易書科技

在可預見的將來,單晶矽仍是電子工業的首選材料,但砷化鎵這位半導體家族新秀已迅速成長為僅次於矽的重要半導體電子材料。砷化鎵在當代光電子產業中發揮著重要的作用,其產品的50%應用在軍事、航天方面,30%用於通訊方面,其餘的用於計算機和測試儀器。

砷化鎵材料的特殊結構使其具備吸引人的優良特性。根據量子力學原理,電子的有效質量越小,它的運動速度就越快,而砷化鎵中電子的有效質量是自由電子質量的1/15,只有矽電子的1/3。用砷化鎵製成的電晶體的開關速度,比矽電晶體快1~4倍,用這樣的電晶體可以製造出速度更快、功能更強的計算機。

因為砷化鎵的電子運動速度很高,用它可以製備工作頻率高達1010赫茲的微波器件,在衛星資料傳輸、通訊、軍用電子等方面具有關鍵性作用。實際上,以砷化鎵為代表的ⅲ—ⅳ族半導體,其最大特點是其光電特性,即在光照或外加電場的情況下,電子激發釋放出光能。它的光發射效率比其他半導體材料高,用它不僅可以製作發光二極體、光探測器,還能製作半導體雷射器,廣泛應用於光通訊、光計算機和空間技術,開發前景令人鼓舞。

與任何半導體材料一樣,砷化鎵材料對於雜質元素十分敏感,必須精細純化。和矽、鍺等元素半導體不同的是它還要確保準確的化學配比,否則將影響材料的電學性質。

基於以上原因,砷化鎵單晶的製備工藝複雜,成本高昂。我國曾在人造衛星上利用微重力條件進行砷化鎵單晶的生長,取得了成功。此外,薄膜外延生長技術,可以精確控制單晶薄膜的厚度和電阻率,在製備半導體材料和器件中越來越受到重視。

短短十幾年,僅美國研究和開發的砷化鎵產品已逾千種。根據90年代末國際砷化鎵積體電路會議的**,砷化鎵積體電路的市場銷售額將每年翻一番,形成數十億美元的規模。砷化鎵及其代表的ⅲ—ⅳ族化合物半導體家族均身懷絕技,有待於進一步開發。

6樓:匿名使用者

元素半導體材料是指由單體元素構成的半導體材料。

共有12種元素具有半導體性質:

矽、鍺、硼、碲、碘及碳、磷、砷、硫、銻、錫的某種同素異形體。

半導體材料有哪些呢?

常見的半導體材料是什麼?

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