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高速半導體材料時什麼

發布時間: 2021-03-06 04:42:17

半導體的主要材料是什麼

半導體:常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料專。
主要材料:
元素半屬導體:鍺和硅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)。
技術科研領域:
(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只晶體管,可在一片矽片上製成一台微信息處理器,或完成其它較復雜的電路功能。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。在厘米波段,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。它們的應用范圍主要是:光通信、數碼顯示、圖象接收、光集成等。

② 常見的半導體材料有什麼

半導體材料(semiconctor material)是一類具有半導體性能(導電能力介於導體與絕緣體之間,電阻率約在1mΩ·~1GΩ·cm范圍內)、可用來製作半導體器件和集成電路的電子材料。
半導體材料可按化學組成來分,再將結構與性能比較特殊的非晶態與液態半導體單獨列為一類。按照這樣分類方法可將半導體材料分為元素半導體、無機化合物半導體、有機化合物半導體和非晶態與液態半導體。
元素半導體 在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布著11種具有半導性的元素,下表的黑框中即這11種元素半導體,其中C表示金剛石。C、P、Se具有絕緣體與半導體兩種形態;B、Si、Ge、Te具有半導性;Sn、As、Sb具有半導體與金屬兩種形態。P的熔點與沸點太低,Ⅰ的蒸汽壓太高、容易分解,所以它們的實用價值不大。As、Sb、Sn的穩定態是金屬,半導體是不穩定的形態。B、C、Te也因制備工藝上的困難和性能方面的局限性而尚未被利用。因此這11種元素半導體中只有Ge、Si、Se 3種元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半導體材料中應用最廣的兩種材料。
據美國物理學家組織網近日報道,一個國際科研團隊首次研製出了一種含巨大分子的有機半導體材料,其結構穩定,擁有卓越的電學特性,而且成本低廉,可被用於製造現代電子設備中廣泛使用的場效應晶體管。
科學家們表示,最新研究有望讓人造皮膚、智能綳帶、柔性顯示屏、智能擋風玻璃、可穿戴的電子設備和電子牆紙等變成現實。
在目前的消費市場上,電子產品都很昂貴,主要因為電視機、電腦和手機等電子產品都由硅製成,製造成本很高;而碳基(塑料)有機電子產品不僅製造方便、成本低廉,而且輕便柔韌可彎曲,代表了「電子設備無處不在」這一未來趨勢。
以前的研究表明,碳結構越大,其性能越優異。但科學家們一直未曾研究出有效的方法來製造更大的、穩定的、可溶解的碳結構以進行研究,直到此次祖切斯庫團隊研製出這種新的用於製造晶體管的有機半導體材料。
有機半導體是一種塑料材料,其擁有的特殊結構讓其具有導電性。在現代電子設備中,電路使用晶體管控制不同區域之間的電流。科學家們對新的有機半導體材料進行了研究並探索了其結構與電學屬性之間的關系。

③ 半導體材料的定義是什麼

導電能力介於導體與絕緣體之間的物質稱為半導體。半導體材料是一類具專有半導體性能屬、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料,其電導率在10(U-3)~10(U-9)歐姆/厘米范圍內。半導體材料的電學性質對光、熱、電、磁等外界因素的變化十分敏感,在半導體材料中摻入少量雜質可以控制這類材料的電導率。正是利用半導體材料的這些性質,才製造出功能多樣的半導體器件。

④ 半導體是什麼東西

半導體是指導電能力介於金屬和絕緣體之間的固體材料。按內部電子結構區分,半導體與絕緣體相似,它們所含的價電子數恰好能填滿價帶,並由禁帶和上面的導帶隔開。半導體與絕緣體的區別是禁帶較窄,在2~3電子伏以下。

典型的半導體是以共價鍵結合為主的,比如晶體硅和鍺。半導體靠導帶中的電子或價帶中的空穴導電。它的導電性一般通過摻入雜質原子取代原來的原子來控制。摻入的原子如果比原來的原子多一個價電子,則產生電子導電;如果摻入的雜質原子比原來的原子少一個價電子,則產生空穴導電。

半導體的應用十分廣泛,主要是製成有特殊功能的元器件,如晶體管、集成電路、整流器、激光器以及各種光電探測器件、微波器件等。

半導體材料主要用來製做晶體管、集成電路、固態激光器的探測器等器件。1906年發明真空三極體,奠定了本世紀上半葉無線電電子學發展的基礎,但採用真空管的裝備體積笨重、能耗大、故障率高。1948年發明了半導體晶體管,使電子設備走向小型化、輕量化、省能化,晶體管的功耗僅為電子管的百萬分之一。1958年出現了集成電路。集成電路的發展帶來了電子計算機的微小型化,從而使人類社會掀開了信息時代新的一頁。目前製造集成電路的主要材料是硅單晶。硅的主要特性是機械強度高、結晶性好、自然界中儲量豐富、成本低,並且可以拉制出大尺寸的硅單晶。可以說,硅材料是大規模集成電路的基石。
硅固然是取之不盡、用之不竭的原材料,但化合物半導體材料,如砷化鎵很可能成為繼硅之後第二種最重要的半導體材料。因為與硅相比,砷化鎵具有更高的禁帶寬度,因而砷化鎵囂器件可以用於更高的工作溫度,又由於它具有更高的電子遷移率,所以可用於要求更高頻率和更高開關速度的場合,這也就使它成為製造高速計算機的關鍵材料。砷化鎵材料更重要的一個特性是它的光電效應,可以使它成為激光光源,這是實現光纖通訊的關鍵。因而預計砷化鎵材料在世紀之交的90年代將有一個大發展。
在高真空條件下,採用分子速外延(MBE)、化學氣相沉積(CVD)、液相外延(LPE)金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、化學束外延(CBE)等方法,在晶體襯底上一層疊一層地生長出不同材料的薄膜來,每層只有幾個原子層,這樣生長出來的材料叫超晶格材料。超晶格的出現將為半導體材料、器件的發展開辟更新的天地。

⑤ 常見的半導體材料有什麼

半導體材料可按化學組成來分,再將結構與性能比較特殊的非晶態與液態半導體單獨列為一類。按照這樣分類方法可將半導體材料分為元素半導體、無機化合物半導體、有機化合物半導體和非晶態與液態半導體。 元素半導體 在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布著11種具有半導性的元素,下表的黑框中即這11種元素半導體,其中C表示金剛石。C、P、Se具有絕緣體與半導體兩種形態;B、Si、Ge、
Te具有半導性;Sn、As、Sb具有半導體與金屬兩種形態。P的熔點與沸點太低,Ⅰ的蒸汽壓太高、容易分解,所以它們的實用價值不大。As、Sb、Sn的穩定態是金屬,半導體是不穩定的形態。B、C、Te也因制備工藝上的困難和性能方面的局限性而尚未被利用。因此這11種元素半導體中只有Ge、Si、Se 3種元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半導體材料中應用最廣的兩種材料。 無機化合物半導體 分二元系、三元系、四元系等。 二元系包括:①Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有閃鋅礦的結構。②Ⅲ-Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素P、As、Sb組成,典型的代表為GaAs。它們都具有閃鋅礦結構,它們在應用方面僅次於Ge、Si,有很大的發展前途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物,是一些重要的光電材料。ZnS、CdTe、HgTe具有閃鋅礦結構。④Ⅰ-Ⅶ族:Ⅰ族元素Cu、Ag、Au和 Ⅶ族元素Cl、Br、I形成的化合物,其中CuBr、CuI具有閃鋅礦結構。⑤Ⅴ-Ⅵ族:Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族元素 S、Se、Te形成的化合物具有的形式,如Bi2Te3、Bi2Se3、Bi2S3、As2Te3等是重要的溫差電材料。⑥第四周期中的B族和過渡族元素Cu、 Zn、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的氧化物,為主要的熱敏電阻材料。⑦某些稀土族元素 Sc、Y、Sm、Eu、Yb、Tm與Ⅴ族元素N、As或Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物。 除這些二元系化合物外還有它們與元素或它們之間的固溶體半導體,例如Si-AlP、Ge-GaAs、InA
s-InSb、AlSb-GaSb、InAs-InP、GaAs-GaP等。研究這些固溶體可以在改善單一材料的某些性能或開辟新的應用范圍方面起很大作用。 三元系包括:族:這是由一個Ⅱ族和一個Ⅳ族原子去替代Ⅲ-Ⅴ族中兩個Ⅲ族原子所構成的。例如ZnSiP2、ZnGeP2、ZnGeAs2、CdGeAs2、CdSnSe2等。族:這是由一個Ⅰ族和一個Ⅲ族原子去替代Ⅱ-Ⅵ族中兩個Ⅱ族原子所構成的, 如 CuGaSe2、AgInTe2、 AgTlTe2、CuInSe2、CuAlS2等。:這是由一個Ⅰ族和一個Ⅴ族原子去替代族中兩個Ⅲ族原子所組成,如Cu3AsSe4、Ag3AsTe4、Cu3SbS4、Ag3SbSe4等。此外,還有它的結構基本為閃鋅礦的四元系(例如Cu2FeSnS4)和更復雜的無機化合物。 有機化合物半導體 已知的有機半導體有幾十種,熟知的有萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,它們作為半導體尚未得到應用。
非晶態與液態半導體 這類半導體與晶態半導體的最大區別是不具有嚴格周期性排列的晶體結構。

⑥ 半導體材料是一種什麼東西通俗易懂一點 謝謝

導指的是導電性
半導體就是導電性介於導體和絕緣體之間的材料
半導體的專導電性既然介於屬中間,那麼就可能會有時候偏高、有時候偏低。影響因素是環境,光、溫度、濕度、外力等等

至於二極體、三極體等相關知識,以及為什麼半導體能做成太陽能電池、LED、TFT等等器件,就要設計到半導體的能帶結構、電子空穴排布以及遷移率等等了,想了解,就只能建議看半導體物理這本書了
呵呵,希望對你有幫助

⑦ 什麼叫半導體材料

(1)什麼叫半導體?
導電性能介於導體與絕緣體之間的材料,叫做半導體.

例如:鍺、硅、砷化鎵回等.
半導體在科學答技術,工農業生產和生活中有著廣泛的應用.(例如:
電視、半導體收音機、電子計算機等)這是什麼原因呢?下面介紹它
所具有的特殊的電學性能.

(2)半導體的一些電學特性
①壓敏性:有的半導體在受到壓力後電阻發生較大的變化.
用途:製成壓敏元件,接入電路,測出電流變化,以確定壓力的變化.
②熱敏性:有的半導體在受熱後電阻隨溫度升高而迅速減小.
用途:製成熱敏電阻,用來測量很小范圍內的溫度變化.

⑧ 半導體材料有哪些

半導體材料是一類具有半導體性能、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料,其電導率在10(U-3)~10(U-9)歐姆/厘米范圍內。半導體材料是一類具有半導體性能、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料,其電導率在10(U-3)~10(U-9)歐姆/厘米范圍內。正是利用半導體材料的這些性質,才製造出功能多樣的半導體器件。半導體材料是半導體工業的基礎,它的發展對半導體技術的發展有極大的影響。 圖1、 半導體材料圖半導體材料分類半導體材料按化學成分和內部結構,大致可分為以下幾類。1、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、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等。其中砷化鎵是製造微波器件和集成電的重要材料。碳化硅由於其抗輻射能力強、耐高溫和化學穩定性好,在航天技術領域有著廣泛的應用。3.無定形半導體材料 用作半導體的玻璃是一種非晶體無定形半導體材料,分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種。這類材料具有良好的開關和記憶特性和很強的抗輻射能力,主要用來製造閾值開關、記憶開關和固體顯示器件。2、元素半導體有鍺、硅、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性能較差,到60年代後期逐漸被硅材料取代。用硅製造的半導體器件,耐高溫和抗輻射性能較好,特別適宜製作大功率器件。因此,硅已成為應用最多的一種增導體材料,目前的集成電路大多數是用硅材料製造的。3、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 。半導體材料的特性參數對於材料應用甚為重要。因為不同的特性決定不同的用途。 圖2、半導體元件 半導體材料特性 半導體材料的導電性對某些微量雜質極敏感。純度很高的半導體材料稱為本徵半導體,常溫下其電阻率很高,是電的不良導體。在高純半導體材料中摻入適當雜質後,由於雜質原子提供導電載流子,使材料的電阻率大為降低。這種摻雜半導體常稱為雜質半導體。雜質半導體靠導帶電子導電的稱N型半導體,靠價帶空穴導電的稱P型半導體。不同類型半導體間接觸(構成PN結)或半導體與金屬接觸時,因電子(或空穴)濃度差而產生擴散,在接觸處形成位壘,因而這類接觸具有單向導電性。利用PN結的單向導電性,可以製成具有不同功能的半導體器件,如二極體、三極體、晶閘管等。此外,半導體材料的導電性對外界條件(如熱、光、電、磁等因素)的變化非常敏感,據此可以製造各種敏感元件,用於信息轉換。半導體材料的特性參數有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯密度。禁帶寬度由半導體的電子態、原子組態決定,反映組成這種材料的原子中價電子從束縛狀態激發到自由狀態所需的能量。電阻率、載流子遷移率反映材料的導電能力。

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