常見的單晶半導體材料有什麼
Ⅰ 半導體材料有哪些求解
常用的半導體材料分為元素半導體和化合物半導體。元素半導體是由單一元素製成內的半導體材料容。主要有硅、鍺、硒等,以硅、鍺應用最廣。化合物半導體分為二元系、三元系、多元系和有機化合物半導體。二元系化合物半導體有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化鎘、硒化鎘、碲化鋅、硫化鋅等)、Ⅳ-Ⅵ族(如硫化鉛、硒化鉛等)、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物。三元系和多元系化合物半導體主要為三元和多元固溶體,如鎵鋁砷固溶體、鎵鍺砷磷固溶體等。有機化合物半導體有萘、蒽、聚丙烯腈等,還處於研究階段。
此外,還有非晶態和液態半導體材料,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。制備不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態要求,包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。半導體材料的不同形態要求對應不同的加工工藝。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。
Ⅱ 半導體材料有哪些
在可預見的將來,單晶硅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硅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%用於通信方面,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,只有硅電子的1/3。用砷化鎵製成的晶體管的開關速度,比硅晶體管快1~4倍,用這樣的晶體管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,用它可以制備工作頻率高達1010赫茲的微波器件,在衛星數據傳輸、通信、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,還能製作半導體激光器,廣泛應用於光通信、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。和硅、鍺等元素半導體不同的是它還要確保准確的化學配比,否則將影響材料的電學性質。
基於以上原因,砷化鎵單晶的制備工藝復雜,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,在制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年代末國際砷化鎵集成電路會議的預測,砷化鎵集成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。
Ⅲ 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。
Ⅳ 常見的半導體材料有幾種他們各自有什麼特點
常見的半導體材料復有硅(si)、制鍺(ge),化合物半導體,如砷化鎵(gaas)等;摻雜或製成其它化合物半導體材料,如硼(b)、磷(p)、錮(in)和銻(sb)等。其中硅是最常用的一種半導體材料。
有以下共同特點:
1.半導體的導電能力介於導體與絕緣體之間
2.半導體受外界光和熱的刺激時,其導電能力將會有顯著變化。
3.在純凈半導體中,加入微量的雜質,其導電能力會急劇增強。
Ⅳ 生活中常見的單晶體有什麼
單晶體是指樣品來中所含分子源(原子或離子)在三維空間中呈規則、周期排列的一種固體狀態.化學葯物中的原料葯(一般由單一成分組成)在合適的溶劑系統中經重結晶可得到適合X射線衍射使用的單晶樣品,其大小約為0.5mm左右.例如:雪花、食鹽小顆粒等.單晶體是半導體科學技術上的重要材料.
Ⅵ 常見的半導體材料有哪些
晶體硅,晶體鍺
Ⅶ 目前製造半導體器件常用的材料多是單晶元素的什麼
硅(si)
Ⅷ 生活中常見的單晶體有什麼
單晶體是指樣品中所含分子(原子或離子)在三維空間中呈規則、周期排列的內一種固體狀態。化學葯物中的容原料葯(一般由單一成分組成)在合適的溶劑系統中經重結晶可得到適合X射線衍射使用的單晶樣品,其大小約為0.5mm左右。例如:雪花、食鹽小顆粒等。單晶體是半導體科學技術上的重要材料。