光电半导体用什么材料
1. 什么叫半导体光电材料
导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，叫做半导体.例如：锗、硅、砷化镓等．
半导回体光电材料的大家族中答包含许多成员，他们有的能把电变成光，也有的能把光变成电，还有的能对光和电的信号进行各种处理和放大。
半导体光电材料的工作波长是和制作器件所用的半导体材料的种类相关的。半导体材料中存在着导带和价带，导带上面可以让电子自由运动，而价带下面可以让空穴自由运动，导带和价带之间隔着一条禁带，当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时，就把光的能量变成了电，而带有电能的电子从导带跳回价带，又可以把电的能量变成光，这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长.
2. 常见的半导体材料有什么
半导体材料可按化学组成来分，再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。 元素半导体 在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布着11种具有半导性的元素，下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、
Te具有半导性；Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解，所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属，半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se 3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。 无机化合物半导体 分二元系、三元系、四元系等。 二元系包括：①Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。②Ⅲ-Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素P、As、Sb组成，典型的代表为GaAs。它们都具有闪锌矿结构,它们在应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物，是一些重要的光电材料。ZnS、CdTe、HgTe具有闪锌矿结构。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具有闪锌矿结构。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等是重要的温差电材料。⑥第四周期中的B族和过渡族元素Cu、 Zn、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的氧化物,为主要的热敏电阻材料。⑦某些稀土族元素 Sc、Y、Sm、Eu、Yb、Tm与Ⅴ族元素N、As或Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物。 除这些二元系化合物外还有它们与元素或它们之间的固溶体半导体，例如Si-AlP、Ge-GaAs、InA
s-InSb、AlSb-GaSb、InAs-InP、GaAs-GaP等。研究这些固溶体可以在改善单一材料的某些性能或开辟新的应用范围方面起很大作用。 三元系包括：族:这是由一个Ⅱ族和一个Ⅳ族原子去替代Ⅲ－Ⅴ族中两个Ⅲ族原子所构成的。例如ZnSiP2、ZnGeP2、ZnGeAs2、CdGeAs2、CdSnSe2等。族：这是由一个Ⅰ族和一个Ⅲ族原子去替代Ⅱ-Ⅵ族中两个Ⅱ族原子所构成的, 如 CuGaSe2、AgInTe2、 AgTlTe2、CuInSe2、CuAlS2等。：这是由一个Ⅰ族和一个Ⅴ族原子去替代族中两个Ⅲ族原子所组成,如Cu3AsSe4、Ag3AsTe4、Cu3SbS4、Ag3SbSe4等。此外，还有它的结构基本为闪锌矿的四元系（例如Cu2FeSnS4）和更复杂的无机化合物。 有机化合物半导体 已知的有机半导体有几十种，熟知的有萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，它们作为半导体尚未得到应用。
非晶态与液态半导体 这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。
3. 生产光电，半导体，研磨剂等相关材料属于什么行业
1、电阻率
半导体材料是一种具有特殊导电性能的功能材料，其电阻率处于导体电阻率（ 0.00001Ω.cm以下）和绝缘体电阻率(10000000000Ω.cm)之间。例如纯硅（Si）材料的电阻率约为100000Ω.cm 。半导体材料的电阻率对其杂质含量、环境温度、以及光照、电场、磁场、压力等外界条件有非常高的灵敏性。
2、能带
在孤立原子中的电子分别处在具有一定能量的电子轨道上。而在晶体中，原先在不同孤立原子中但具有相同能级的许多电子形成晶体时，由于量子效应，即 Pauli 原理的限制不能有两个电子处于相同的状态，它们的能量必定彼此错开，各自处在一个能量略有差异的一组子能级上，形成能带。根据电子的能量分布，在某些能量范围内是不许有电子存在的称之为禁带，即能带之间的间隙。由价电子填充的能带，称之为价带或满带。价带以上的能带基本上是空的，其中最低的允许电子存在的能带称为导带。根据价带与导带的分布情况，可以获得金属、半导体和绝缘体。在一般情况下，半导体的导带底有少量电子，价带顶有少量空穴，半导体的导电就是依靠导带底的少量电子或价带顶的少量空穴。
3、满带电子不导电
当价带中存在一定的空穴和导带中存在一定量的电子时，半导体材料才能导电。即，半导体材料的导电行为取决于价带中的空穴和导带中的电子。
4、直接带隙和间接带隙
价带的电子可以通过热激发或光照等激发到导带中去。由光照激发价带的电子到导带而形成电子 — 空穴对的这个过程称为本征光吸收。
在非竖直跃迁过程中，光子主要提供跃迁所需要的能量，而声子则主要提供所需要的动量。与竖直跃迁相比，非竖直跃迁是一个二级过程，发生的几率要小得多，我们把导带底和价带顶处于k空间不同点的半导体称为间接带隙半导体。 （在晶体材料中，声子的波长一般介于光子与电子波长之间） 。
导带中的电子跃迁到价带空带能级而发射光子， 是上述光吸收的逆过程， 称为电子 —— 空穴对复合发光。http://ic.big-bit.com/
4. 光电转换材料是由哪些材料组成的
光电转换材料：半导体材料为基础，利用光照产生电子-空穴对，在附结上可回以产生光电流和光电压的现答象(光伏效应)，从而实现太阳能光电转换的目的。通常所用的半导体材料为硅、锗和三-五族化合物等。
在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷、砷、锑等），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。这类杂质提供了带负电（Negative）的电子载流子，称他们为是主杂质或n型杂质。在N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电。自由电子主要由杂质原子提供，空穴由热激发形成。掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能就越强。
采用高科技光电转换材料---太阳能硅晶片，可以在任何生活光源下聚集不同角度的光线，进行电力转换并实现为手机充电，可彻底摆脱充电器。不仅在太阳光照射下，在房间里的灯光、室内自然光、甚至烛光下都能实现充电。
5. LED都用什么材料
目前在红色光做的比较出色的有日本nichia,philips旗下lumileds,台湾晶圆光电和联胜光电，此5家不同版的是权有用AlGaInP四元材料，有用GaAs。衬底材料也不尽相同，图示表示的非常清楚.
蓝光最为普遍,一般为sapphire基板上累积GAN晶层，或Si,SIC上（技术难度高，量产难）
绿光由GaP或sapphire上磊晶GaP,InGaN。
总之，各种三五族元素化合物材料在半导体中应用广泛，其技术难度较高，led上游产业进入门槛高，目前高技术人才非常缺乏。
6. 光电转换需要哪些材料
半导体材料为基础，利用光照产生电子-空穴对，在附结上可以产生光电流和光电压的现象版(光伏效应)，从权而实现太阳能光电转换的目的。通常所用的半导体材料为硅、锗和三-五族化合物等。
在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷、砷、锑等），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。这类杂质提供了带负电（Negative）的电子载流子，称他们为是主杂质或n型杂质。在N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电。自由电子主要由杂质原子提供，空穴由热激发形成。掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能就越强。
采用高科技光电转换材料---太阳能硅晶片，可以在任何生活光源下聚集不同角度的光线，进行电力转换并实现为手机充电，可彻底摆脱充电器。不仅在太阳光照射下，在房间里的灯光、室内自然光、甚至烛光下都能实现充电。
7. 什么是半导体
半导体（ semiconctor），指常温下导电性能介于导体（conctor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。
今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。
分类：
半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。
锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化镉、硫化锌等）、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物）,以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。
除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。
半导体的分类，按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。
此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
(7)光电半导体用什么材料扩展阅读：
发展历史：
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年，英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应，(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
很多人会疑问，为什么半导体被认可需要这么多年呢？主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料，很多与材料相关的问题就难以说清楚。
参考资料：
网络-半导体
8. 什么是光电材料
光电材料是指用于制造各种光电设备(主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等)的材料。光电材料主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等。
1.红外材料 军用红外材料主要有两类：红外探测材料和红外透波材料。
a.红外探测材料： 红外探测材料包括硫化铅、锑化铟、锗掺杂(金、汞)、碲锡铅、碲镉汞、硫酸三甘酞、钽酸锂、锗酸铅、氧化镁等一系列材料，锑化铟和碲镉汞是目前军用红外光电系统采用的主要红外探测材料，特别是碲镉汞(hg-cd-te)材料，是当前较成熟也是各国侧重研究发展的主要红外材料。它可应用于从近红外、中红外、到远红外很宽的波长范围，还具有以光电导、光伏特及光磁电等多种工作方式工作的优点，但该材料也存在化学稳定性差、难于制成大尺寸单晶、大面积均匀性差等缺点，限制了大尺寸面阵器件的开发，hg-cd-te现已进入薄膜材料研制和应用阶段，为了克服该材料上述的缺点，国际上探索了新的技术途径：
(1)用各种薄膜外延技术制备大尺寸晶片，这些技术包括分子束外延(mbe)、液相外延(lpe)和金属有机化合物气相淀积(mocvd)等。特别是用mocvd可以制出大面积、组分均匀、表面状态好的hg-cd-te薄膜，用于制备大面积焦平面阵列红外探测器。国外用mocvd法已制成面积大于5cm2、均匀性良好、δx=0.2±0.005、工艺重复性好的碲镉汞单晶薄膜，64×64焦平面器件已用于型号系统、512×512已有样品。
(2)寻找高性能新红外材料取代hg-cd-te,主要包括： ①hg-mn-te和hg-zn-te，美国和乌克兰等国从80年代中就开展了这方面的研究，研究表明，hg1-xznxte和hg1-(x+y)cdxznyte的光学特性和碲镉汞很相似，但较容易获得大尺寸、低缺陷的单晶，化学稳定性也更高。hg1-xmnxte是磁性半导体材料，在磁场中的光伏特性与碲镉汞几乎相同，但它克服了hg-te弱键引起的问题。研究表明，在hg1-xmnxte中，当x<0.35时能获得成分均匀、大尺寸的单晶，在远红外区应用，则x值应选取在0.11左右。 ②高温超导材料，现处于研究开发阶段，已有开发成功的产品。 ③ⅲ-v超晶格量子阱化合物材料，可用于8～14μm远红外探测器，如：inas/gasb(应变层超晶格)、gaas/algaas(量子阱结构)等。 ④sige材料，由于sige材料具有许多独特的物理性质和重要的应用价值，又与si平面工艺相容，因此引起了微电子及光电子产业的高度重视。sige材料通过控制层厚、组分、应变等，可自由调节材料的光电性能，开辟了硅材料人工设计和能带工程的新纪元，形成国际性研究热潮。si/gesi异质结构应用于红外探测器有如下优点：截止波长可在3～30μm较大范围内调节，能保证截止波长有利于优化响应和探测器的冷却要求。si/gesi材料的缺点在于量子效率很低，目前利用多个sige层来解决这一问题。〔6〕 1996年美国国防部国防技术领域计划将开发先进红外焦平面阵列的工作重点确定为：研制在各种情况下应用(包括监视和夜间/不利气象条件下使用的红外焦平面阵列)的红外探测器材料，其中包括以如下三种材料为基础的薄膜和结构：具有芯片上处理能力的ggcdte单片薄膜、inas/gasb超晶格和sige(肖特基势垒器件)。这三种材料也正是当前红外探测材料发展和研究的热点。
b.红外透过材料：
红外透过材料主要用作红外探测器和飞行器中的窗口、头罩或整流罩等，它的最新进展和发展方向如下：〔1〕 目前，在中红外波段采用的红外透过材料有锗盐玻璃、人工多晶锗、氟化镁(mgf2)、人工蓝宝石和氮酸铝等，特别是多晶氟化镁，被认为是综合性能比较好的材料。 远红外材料是红外透过材料当前研究发展的重点之一，8～14μm长波红外透过材料有：硫化锌(zns)、硒化锌(znse)、硫化镧钙(cala2s4)、砷化镓(gaas)、磷化镓(gap)和锗(ge)等。zns被认为是一种较好的远红外透过材料，在3～12μm范围，厚2mm时，平均透过率大于70%，无吸收峰，采取特殊措施，最大红外透过率达95.8%。国外已采用zns作为远红外窗口和头罩材料，象美国的lantrirn红外吊舱窗口，learjel飞机窗口等。美国norton国际公司先进材料部每年生产上千个zns头罩。zns多晶体的制备方法主要有两种：热压法与化学气相淀积法(cvd)，cvd法制备的材料性能较好。 红外透过材料发展的另一个重要方向是：耐高温红外透过材料的研究。高速飞行器在飞行过程中会对红外窗口和罩材产生高温、高压、强烈的风砂雨水的冲刷和浸蚀，影响红外透过材料的性能，因此需要一系列新型的耐高温、具有综合光学、物理、机械、化学性能的新材料。这些条件下使用的理想材料从室温到1000℃应具有下列特性：在使用波段内具有高透过，低热辐射、散射及双折射，高强度，高导热系数，低热膨胀系数，抗风砂雨水的冲击和浸蚀，耐超声波辐射等。最近研究较多的耐高温红外透过材料有镁铝尖晶石、兰宝石、氧化钇、镧增强氧化钇和铝氧氮化物alon等。 镁铝尖晶石是近年来研究最多的最优秀的红外光学材料之一，它能在高温、高湿、高压、雨水、风砂冲击及太阳暴晒下仍保持其性质，因而是优先选用的耐高温红外透过材料，它可透过200nm到6μm的紫外、可见光及红外光。单晶监宝石也是一种耐高温红外材料，它可透过从远紫外0.17μm到6.5μm的红外光，用新研制的热交换法晶体生长过程可以制造直径达25cm的大尺寸蓝宝石。氧化钇和镧增强氧化钇的透过波长为8μm，在氧化钇中掺入氧化镧，材料强度提高30%，光学特性不变。由于高温下具有很高的硬度，所以它具有很好的抗冲击、抗浸蚀性能。 严格的说到目前还没有一种理想的材料能完全满足上述要求。但包括上述材料在内的不少材料具有较理想的综合性质。 红外透过材料的第三个发展方向是：红外/毫米波双模材料，这是为适应红外/毫米波双模复合材料制导技术的需要。目前，还没有一种材料能满足红外/毫米波双模材料既要有高的远红外透过率又有小的介电常数和损耗角正切的要求，高性能的红外/毫米波双模材料尚待进一步研究发展。 红外材料的应用：包括各种导弹的制导、红外预警(包括探测、识别和跟踪、预警卫星、预警飞机、各种侦察机等)、观察瞄准(高能束拦截武器等)
2.激光材料〔2、4、7〕
目前固体激光器正寻求在可见和近可见光谱范围波长可调，为此而发现的可调谐激光晶体已有30多种，其中，cr3+离子掺杂新晶体具有较高受激辐射截面和低饱和能量密度，它们的波长范围是：cr3+:licaalf3为0.72～0.84μm、cr3+:lisralf6为0.78～1.01μm，特别是cr:lisaf，它的饱和能量密度为5j/cm2，在激光调谐范围，荧光寿命、激光效率、热透镜效应等方面具有良好的性能，将是[影响] 未来的战争将是集各种高技术为一体的信息战，光电材料是重要的保障技术。军用光电材料研究的目的是将研究成果应用于新一代高技术光电子装备系统，提高电子进攻和防卫综合电子战的能力。军用光电材料是军用光电子技术的重要基础，对军用光电子装备系统有重要的赋能和倍增作用。 以红外材料为基础的光电成像夜视技术能增强坦克、装甲车、飞机、军舰及步兵的夜战能力，为航空、卫星侦察、预警提供重要手段，成像制导技术可大大提高导弹的命中率和抗干扰能力。 以新型固体激光材料为基础的激光测距、激光致盲武器和火控制系统等使作战能力大大加强。可调谐激光晶体为从可见光到红外波段可调谐激光系统提供工作物质可提高激光雷达、空中传感和水下探测等军用激光系统的领域监视、侦察能力。 利用光纤材料、宽带、抗电磁和强核电磁脉冲干扰、保密、体积小、环境适应性强和抗辐照等优点，可实现地面武器系统无人远距离传感阵和有人控制站之间的gb/s级信息传输；舰船指挥可以通过光纤为远距离舰队发送信号，进行指挥；飞机将能发射光纤携绳的机载无人加强飞机或靶机；以往的武器有线制导将被光纤制导所取代；军用运载体的惯性导航系统将被光纤陀螺所取代；战略武器发射的c3i系统也将启用光纤c3i网络等等。总之，军用光纤系统的应用，将远远超越话音和低速率数据通信的范围，而进入传感、海上或空中武器平台及各种高速率传输系统。
9. 绿色环保的半导体光电材料都有哪些
绿色环保是由标准的，有些要求无铅，有些要求无汞，有些是ROHS的，很多半导体器件是满足无铅和RoHS的。
10. 半导体材料有哪些
在可预见的将来，单晶硅仍是电子工业的首选材料，但砷化镓这位半导体家族新秀已迅速成长为仅次于硅的重要半导体电子材料。砷化镓在当代光电子产业中发挥着重要的作用，其产品的50%应用在军事、航天方面，30%用于通信方面，其余的用于计算机和测试仪器。
砷化镓材料的特殊结构使其具备吸引人的优良特性。根据量子力学原理，电子的有效质量越小，它的运动速度就越快，而砷化镓中电子的有效质量是自由电子质量的1/15，只有硅电子的1/3。用砷化镓制成的晶体管的开关速度，比硅晶体管快1～4倍，用这样的晶体管可以制造出速度更快、功能更强的计算机。因为砷化镓的电子运动速度很高，用它可以制备工作频率高达1010赫兹的微波器件，在卫星数据传输、通信、军用电子等方面具有关键性作用。实际上，以砷化镓为代表的Ⅲ—Ⅳ族半导体，其最大特点是其光电特性，即在光照或外加电场的情况下，电子激发释放出光能。它的光发射效率比其他半导体材料高，用它不仅可以制作发光二极管、光探测器，还能制作半导体激光器，广泛应用于光通信、光计算机和空间技术，开发前景令人鼓舞。
与任何半导体材料一样，砷化镓材料对于杂质元素十分敏感，必须精细纯化。和硅、锗等元素半导体不同的是它还要确保准确的化学配比，否则将影响材料的电学性质。
基于以上原因，砷化镓单晶的制备工艺复杂，成本高昂。我国曾在人造卫星上利用微重力条件进行砷化镓单晶的生长，取得了成功。此外，薄膜外延生长技术，可以精确控制单晶薄膜的厚度和电阻率，在制备半导体材料和器件中越来越受到重视。
短短十几年，仅美国研究和开发的砷化镓产品已逾千种。根据90年代末国际砷化镓集成电路会议的预测，砷化镓集成电路的市场销售额将每年翻一番，形成数十亿美元的规模。砷化镓及其代表的Ⅲ—Ⅳ族化合物半导体家族均身怀绝技，有待于进一步开发。