绝缘体

从三个纬度看懂半导体

发布时间:2022/7/16 16:30:16   
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泉源:半导体行业窥察做家:姚东来

半导体,甚么是半导体呢?常温下导电功能介于导体与绝缘体之间的材料?这个诠释众人能领略吗?能让不同业业的人一看就都能构成趣味吗?接下来文章会对半导体行业做更多维度的诠释,让他不再独自是物理化学家眼中常温下导电功能介于导体与绝缘体之间的材料,也不光纯是企业家实体临盆厂家的电子讯息财产的重点硬件基本,包罗集成电路、光电器件、分立器件、传感器等四大类;同时也不是也不光单是财产链学者眼中的按财产链维度讲,半导体财产链自上而下包罗上游以集成电路为代表的半导体财产、中游电子零部件及模组财产、下游整机组装及末端运用财产等等。文章试图经过做家遵循材料了解的半导体,从尽也许更多的角度来分析半导体,来让更多的读者能更好的从本身熟识的视角找到与半导体来往的趣味点。

一、物理化学材料端关于

半导体的了解

半导体指常温下导电功能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体正常分为两类,元素半导体和化合物半导体,即在元素周期表的地方是4族的元素半导体和2族与6族的化合物所得。半导体还也许遵循构成元素数目不同分为双元素化合物半导体、三元素化合物半导体。

(一)单位素半导体

以简单位素构成的半导体,属于这一材料的有硼、锗、硅、灰锡、锑、硒、碲等,个中以锗、硅、锡钻研较早,制备工艺相对老练。元素半导体材料在元素周期表中的地方讲解了半导体材料的性质与物资构造,格外是原子构造的相干,它们都居于周期表的A族。具备半导体特点的元素,如硅、锗、硼、硒、碲、碳、碘等构成的材料。

其导电才力介乎导体和绝缘体之间。正常电阻率在10-7~10-3之间。重要采纳直拉法、区熔法或外表法制备。产业上运用至多的是硅、锗、硒。用于制做种种晶体管、整流器、集成电路、太阳能电池等方面。其余硼、碳(金刚石、石墨)、碲、碘及红磷、灰砷、灰锑、灰铅、硫也是半导体,但都尚未获得运用。

(二)二、六也许三、五族化合物双元素半导体

二、六也许三、五族化合物双元素半导体,便是指由两种断定的原子配比构成的化合物,并具备断定的禁带宽度和能带构造等半导体性质。包罗晶态无机化合物(如III-V族、II-VI族化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合物(若有机半导体)和氧化物半导体等。每每所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体。

重要的二元化合物半导体有:砷化镓、磷化铟、硫化镉、碲化铋、氧化亚铜等。多采纳布里奇曼法(由熔体成长单晶的一种法子)、液封直拉法、笔直梯度凝集法制备化合物半导体单晶,用外表法、化学气相堆积法等制备它们的薄膜和超薄层微构造化合物材料。用于制备光电子器件、超高速微电子器件和微波器件等方面。

(三)三元素化合物半导体

三元化合物半导体材料是指由三种已断定的原子配比构成的化合物,并具备断定的禁带宽度和能带构造等半导体性质。从广义上来讲,具备抱负的Eg值的三元化合物半导体分为两类。第一类是每每所说的“赝二系”的化合物半导体,这类半导体是由两种二元化合物混杂而成,比方GaAs和InAs合金混杂制成的GaxIn1-xAs(个中,0≤x≤1,x示意GaAs的摩尔分数)系列的三元化合物半导体。这类方法成长的半导体构造是无序的,合金元素不形陈规矩的结晶。第二类是真实的三元化合物晶体。正如AIP也许觉得是Si晶体中的Si原子被Al原子和P原子交换而成,一样地,三元化合物系的CuGaS2也也许觉得是二元系的ZnS被置换而成,即ZnS+ZnS→CuGaS2。

从广义上来讲,具备抱负的Eg值的三元化合物半导体分为两类。第一类是每每所说的“赝二系”的化合物半导体,这类半导体是由两种二元化合物混杂而成,比方GaAs和InAs合金混杂制成的GaxIn1-xAs(个中,0≤x≤1,x示意GaAs的摩尔分数)系列的三元化合物半导体。这类方法成长的半导体构造是无序的,合金元素不形陈规矩的结晶。第二类是真实的三元化合物晶体。正如AIP也许觉得是Si晶体中的Si原子被Al原子和P原子交换而成,一样地,三元化合物系的CuGaS2也也许觉得是二元系的ZnS被置换而成,即ZnS+ZnS→CuGaS2。

(四)归纳而言

单位素半导体是最先发掘被运用的半导体,是他开启了人类利用半导体的开端,而双元素半导体与三元素化合物半导体是半导体行业的进展,个中双元素半导体与三元素半导体的不同有下列几点值得

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