半導體材料的探析與應(yīng)用

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1、半導體材料的探析與應(yīng)用論文導讀：當今，以半導體材料為芯片的各種產(chǎn)品普遍進入人們的生活，如電視機，電子計算機，電子表，半導體收音機等都已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｋ豢扇鄙俚募矣秒娖?。半導體基片可以實現(xiàn)元器件集中制作在一個芯片上，于是產(chǎn)生了各種規(guī)模的集成電路。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研究成功，使得半導體器件的設(shè)計與制造從雜志工程發(fā)展到能帶工程，將半導體材料的研究和應(yīng)用推向了一個新的領(lǐng)域。90年代以來隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，砕化稼和磷化鋼等半導體材料得成為焦點，用于制作高速、高頻、大功率及發(fā)光電子器件等

2、。關(guān)鍵詞：半導體，超晶格，集成電路，電子器件1.半導體材料的概念與特性當今，以半導體材料為芯片的各種產(chǎn)品普遍進入人們的生活，如電視機，電子計算機，電子表，半導體收音機等都已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｋ豢扇鄙俚募矣秒娖?。半導體材料為什么在今天擁有如此巨大的作用，這需要我們從了解半導體材料的概念和特性開始。半導體是導電能力介于導體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，在某些情形下具有導體的性質(zhì)。半導體材料廣泛的應(yīng)用源于它們獨特的性質(zhì)。首先，一般的半導體材料的電導率隨溫度的升高迅速增大，各種熱敏電阻的開發(fā)就是利用了這個特性；其次，雜質(zhì)參入

3、對半導體的性質(zhì)起著決定性的作用，它們可使半導體的特性多樣化，使得PN結(jié)形成，進而制作出各種二極管和三極管；再次，半導體的電學性質(zhì)會因光照引起變化，光敏電阻隨之誕生；一些半導體具有較強的溫差效應(yīng)，可以利用它制作半導體制冷器等；半導體基片可以實現(xiàn)元器件集中制作在一個芯片上，于是產(chǎn)生了各種規(guī)模的集成電路。這種種特性使得半導體獲得各種各樣的用途，在科技的發(fā)展和人們的生活中都起到十分重要的作用。1.半導體材料的發(fā)展歷程半導體材料從發(fā)現(xiàn)到發(fā)展，從使用到創(chuàng)新，也擁有著一段長久的歷史。在20世紀初期，就曾出現(xiàn)過點接觸礦石檢波

4、器。1930年，氧化亞銅整流器制造成功并得到廣泛應(yīng)用，使半導體材料開始受到重視。1947年錯點接觸三極管制成,成為半導體的研究得到重大突破。50年代末，薄膜生長技術(shù)的開發(fā)和集成電路的發(fā)明，使得微電子技術(shù)得到進一步發(fā)展。60年代，碑化稼材料制成半導體激光器，固溶體半導體材料在紅外線方面的研究發(fā)展，半導體材料的應(yīng)用得到擴展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研究成功，使得半導體器件的設(shè)計與制造從雜志工程發(fā)展到能帶工程，將半導體材料的研究和應(yīng)用推向了一個新的領(lǐng)域。90年代以來隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，碑化

5、稼和磷化鋼等半導體材料得成為焦點，用于制作高速、高頻、大功率及發(fā)光電子器件等；近些年，新型半導體材料的研究得到突破，以氮化稼為代表的先進半導體材料開始體現(xiàn)出其超強優(yōu)越性，被稱為IT產(chǎn)業(yè)新的發(fā)動機。2.各類半導體材料的介紹與應(yīng)用半導體材料多種多樣，要對其進一步的學習，我們需要從不同的類別來認識和探究。通常半導體材料分為：元素半導體、化合物半導體、固溶體半導體、非晶半導體、有機半導體、超晶格半導體材料。不同的半導體材料擁有著獨自的特點，在它們適用的領(lǐng)域都起到重要的作用。3.1元素半導體材料元素半導體材料是指由單一

6、元素構(gòu)成的具有半導體性質(zhì)的材料，分布于元素周期表三至五族元素之中，以硅和錯為典型。硅在在地殼中的含量較為豐富，約占25%,僅次于氧氣。硅在當前的應(yīng)用相當廣泛，它不僅是半導體集成電路、半導體器件和硅太陽能電池的基礎(chǔ)材料，而且用半導體制作的電子器件和產(chǎn)品已經(jīng)大范圍的進入到人們的生活，人們的家用電器中所用到的電子器件80%以上元件都離不開硅材料。錯是稀有元素，地殼中的含量較少，由于錯的特有性質(zhì)，使得它的應(yīng)用主要集中于制作各種二極管，三極管等。而以錯制作的其他器件如探測器，也具備著許多的優(yōu)點，廣泛的應(yīng)用于多個領(lǐng)域。3

7、.2化合物半導體材料通常所說的化合物半導體多指晶態(tài)無機化合物半導體，即是指由兩種或兩種以上元素確定的原子配比形成的化合物，并具有確定的禁帶寬度和能帶結(jié)構(gòu)的半導體性質(zhì)?；衔锇雽w材料種類繁多，按元素在元素周期表族來分類，分為三五族（如碑化稼、磷化鋼等），二六族（如硒化鋅），四四族（如碳化硅）等。如今化合物半導體材料已經(jīng)在太陽能電池、光電器件、超高速器件、微波等領(lǐng)域占據(jù)重要的位置，且不同種類具有不同的性質(zhì)，也得到不同的應(yīng)用。論文發(fā)表。3.3溶體半導體材料固溶體半導體材料是某些元素半導體或者化合物半導體相互溶解而

8、形成的一種具有半導體性質(zhì)的固態(tài)溶液材料，又稱為混晶體半導體或者合金半導體。隨著每種成分在固溶體中所占百分比（X值）在一定范圍內(nèi)連續(xù)地改變，固溶體半導體材料的各種性質(zhì)（尤其是禁帶寬度）將會連續(xù)地改變，但這種變化不會引起原來半導體材料的晶格發(fā)生變化?利用固溶體半導體這種特性可以得到多種性能的材料。3.4非晶半導體材料非晶半導體材料是具有半導體特性的非晶體組成的材料，如■硅、■錯、■碑化稼、■硫化碑、■硒