半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ•cm~1GΩ•cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。

1.半导体材料是什么

半导体,顾名思义就是导电性介于导体和绝缘体之间的一类物体。通过杂质的掺入而改变材料的导电性能,这便是半导体技术的底层基础。以此延展,这一特性可以用来制作出各类具备不同IV特性(电流电压特性)的晶体管。将成万上亿只晶体管集成在一起,并实现一定的电路功能,便形成了集成电路。粗略地讲,集成电路经过设计、制造、封装、测试后便形成了一颗完整的芯片,它通常是一个可以立即使用的独立整体。

半导体材料是什么

2.半导体材料分类

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。

半导体材料分类

3.半导体材料特性

半导体材料的第一个特点就是在导电能力上会介于导体和绝缘体之间,一旦受到外界光热的刺激,就会在导电能力上发生变化,若是纯净半导体加入一点杂质就会使得导电能力迅速增强。

半导体材料特性

4.半导体材料的应用

1、元素半导体材料

硅在当前的应用相当广泛,他不仅是半导体集成电路,半导体器件和硅太阳能电池的基础材料,而且用半导体制作的电子器件和产品已经大范围的进入到人们的生活,人们的家用电器中所用到的电子器件80%以上与案件都离不开硅材料。锗是稀有元素,地壳中的含量较少,由于锗的特有性质,使得它的应用主要集中与制作各种二极管,三极管等。而以锗制作的其他钱江如探测器,也具有着许多的优点,广泛的应用于多个领域。

2、有机半导体材料

有机半导体材料具有热激活电导率,如萘蒽,聚丙烯和聚二乙烯苯以及碱金属和蒽的络合物,有机半导体材料可分为有机物,聚合物和给体受体络合物三类。有机半导体芯片等产品的生产能力差,但是拥有加工处理方便,结实耐用,成本低廉,耐磨耐用等特性。

3、非晶半导体材料

非晶半导体按键合力的性质分为共价键非晶半导体和离子键非晶半导体两类,可用液相快冷方法和真空蒸汽或溅射的方法制备。在工业上,非晶半导体材料主要用于制备像传感器,太阳能锂电池薄膜晶体管等非晶体半导体器件。

4、化合物半导体材料

化合物半导体材料种类繁多,按元素在周期表族来分类,分为三五族,二六族,四四族等。如今化合物半导体材料已经在太阳能电池,光电器件,超高速器件,微波等领域占据重要位置,且不同种类具有不同的应用。总之,半导体材料的发展迅速,应用广泛,随着时间的推移和技术的发展,半导体材料的应用将更加重要和关键,半导体技术和半导体材料的发展也将走向更高端的市场。

半导体材料的应用