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《關(guān)于半導體材料硅和砷化鎵的釬焊》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、www.lihuachina.com東莞市力華機械設(shè)備有限公司關(guān)于半導體材料硅和砷化鎵的釬焊半導體材料種類繁多，但除硅與砷化鎵外，工業(yè)上利用釬焊技術(shù)進行鏈接的并不多。再者，半導體材料的特性與所含雜質(zhì)的成分和數(shù)量有關(guān)。兩種材料之間必須保證是歐姆接觸。為了保證材料的性質(zhì)不變，在釬焊過程中，釬焊溫度必須低于母材的最高工作溫度。釬焊方法分兩種：一種為普通軟釬焊，即用釬料片放置于半導體材料和管殼或引線之間進行釬焊；另一種為共晶釬焊，即在半導體材料上覆蓋多層金屬膜，升溫過程中金屬膜之間互相擴散成共晶成分，當溫度達到共晶熔化溫度時，金屬膜融化使半導體材料與管殼等連到一起。半導體材料的
2、釬焊一般都在保護氣氛中進行。釬焊溫度通常不超過450℃。半導體材料是電阻率介于導體（主要是金屬）和非導體（電介質(zhì)）之間的一類物質(zhì)。它們的點阻力介于10-4~109Ω·cm之間。半導體材料的應用特性極大地依賴于其中所含的微量雜質(zhì)。若半導體材料中的雜質(zhì)含量從10-9變到10-2，則它的電導率會變化數(shù)百萬倍。半導體材料的另一個特征是，它傳導電流時不僅依靠電荷——電子，而且依靠在數(shù)量上與電子相等的正電荷——空穴。電子導電性稱為n型導電性，空穴導電性稱為p型導電性。具有半導體性質(zhì)的材料種類繁多，按化學成分可分成六類。1.元素半導體材料。元素半導體材料有硼（B）、碳（C）、硅（Si
3、）、鍺（Ge）、錫（Sn）、磷（P）、砷（As）、銻（Sb）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）和碘（I）等十二種元素。硅、鍺、硒是常用元素半導體材料。硒是最早使用的元素半導體材料，主要用于制造硒整流器，硒光電池和靜電復印半導體。鍺是一種稀有元素，是工業(yè)上最先實用化的半導體材料，由于在地殼中含量極少，大約為百萬分之二，而且極為分散，因此料源十分貧乏。鍺的禁帶寬度（0.67eV）比硅的寬度（1.08eV）小，因而鍺器件的最高工作溫度（≈100℃）較硅器件（≈250℃）低；鍺的電阻率范圍較硅小三個數(shù)量級；用于制造器件的品種少，不宜制作高反向耐壓的大功率器件。因此在半導體器件的
4、應用上大部分已被硅代替。硅是一種性能優(yōu)越、資源豐富、工藝成熟和應用廣泛的元素半導體材料。從20世紀60年代開始稱為主要半導體材料。主要用于制造集成電路、晶體管、二極管、整流元件、光電池、粒子探測器等。2.二元化合物半導體材料。這類材料包括Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅳ族、Ⅴ-Ⅳ族、Ⅴ-Ⅴ族、Ⅴ-Ⅵ族等化合物Ⅲ-Ⅴ族化合物有氮化鎵（GaN）、磷化鎵（GaP）、砷化鎵（GaAs）、銻化銦（InSb）等；Ⅱ-Ⅵ族化合物有硫化鎘（CdS）、硫化鋅（ZnS）等；Ⅳ-Ⅳ族化合物有碳化硅（SiC）等；Ⅴ-Ⅳ族化合物如硒化鉍（Bi2Se3）、Ⅴ-Ⅴ族化合物如銻化鉍（BiSb）、Ⅴ-Ⅵ族化合
5、物如碲化銻等。在二元化合物半導體中，研究最多應用最廣的是砷化鎵。它的禁帶寬度比鍺、硅都大，所以最高工作溫度可達450℃；并且它的電子遷移率高，是高溫、高頻、抗輻射、低噪音器件的良好材料。砷化鎵的能帶具有雙能谷結(jié)構(gòu)，適合于制作體效應器件。砷化鎵也是制作高效率激光器和紅外線光源的良好材料，砷化鎵還廣泛用于制作其他微波器件，用砷化鎵還可以制得高速集成電路。3.固溶體半導體材料。此種材料是指兩種或兩種以上的元素或化合物溶合而成的材料。目前應用較多的是Ⅲ-Ⅴ族化合物或Ⅱ-Ⅵwww.lihuachina.com東莞市力華機械設(shè)備有限公司族化合物組成的固溶體。前者有鎵砷磷（CaAs、
6、1-xPx）、鎵鋁砷（Ca、1-xAlxAs）和銦鎵磷（In、1-xGaxP）等；后者有碲鎘汞（Hg、1-xCdxTe）等；1.氧化物半導體材料。此種材料種類較多。如氧化錳（MnO）、氧化鉻（Cr2O3）、氧化亞鐵（FeO）、氧化鐵（Fe2O3）、氧化鎳（NiO）、氧化鈷（CoO）、氧化鎂（MgO）、氧化鋅（ZnO）及氧化錫（SnO2）等。它們大多用于制造濕敏、氣敏和熱敏元件。2.玻璃或非晶態(tài)半導體材料。此種材料通常分為兩類：氧化物玻璃半導體材料和硫化物玻璃半導體材料。它們用于制作開關(guān)和記憶器件、固體顯示器和太陽能電池等。3.有機半導體材料。如蒽、紫蒽酮、聚苯乙炔等。硅
7、的物理、化學特性硅的主要物質(zhì)性質(zhì)序號項目數(shù)值單位1原子序數(shù)14—2晶體結(jié)構(gòu)金剛石—3原子量20.0855—4晶格常數(shù)0.542nm5（111）面間距0.313nm6（110）面間距0.363nm7（100）面間距0.542nm8原子半徑1.7×10-1nm9本征電阻率2.3×105Ω·cm10相對介電常數(shù)11.7±0.2—11密度2.3289±0.00001g/cm312線脹系數(shù)2.33×10-61/K13凝固時體積膨脹10%—14表面張力（熔點下）0.72N/m15硬度7莫氏硬度16延展性脆性—17顏色銀白濃灰—18熔點1410℃19沸
