半导体材料有哪些呢?

作者&投稿:鄞园 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
常见的半导体材料有哪些?~

常见的半导体材料有如下:
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。

半导体材料的特点及优势
半导体材料是一类具有半导体性能,用来制作半导体器件的电子材料。常用的重要半导体的导电机理是通过电子和空穴这两种载流子来实现的,因此相应的有N型和P型之分。半导体材料通常具有一定的禁带宽度,其电特性易受外界条件(如光照、温度等)的影响。

不同导电类型的材料是通过掺入特定杂质来制备的。杂质(特别是重金属快扩散杂质和深能级杂质)对材料性能的影响尤大。
因此,半导体材料应具有很高的纯度,这就不仅要求用来生产半导体材料的原材料应具有相当高的纯度,而且还要求超净的生产环境,以期将生产过程的杂质污染减至最小。半导体材料大部分都是晶体,半导体器件对于材料的晶体完整性有较高的要求。此外,对于材料的各种电学参数的均匀性也有严格的要求。

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。
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。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联。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。


扩展资料:
半导体是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料。从科学技术和经济发展的角度 来看,半导体影响着人们的日常工作生活,直到20世纪30年代这一材料才被学界所认可。
半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。
新型半导体材料在工业方面的应用越来越多。新型半导体材料表现为其结构稳定,拥有卓越的电学特性,而且成本低廉,可被用于制造现代电子设备中广泛使用。目前我国半导体材料在这方面的发展背景来看,应该在很大程度上去提高超高亮度,红绿蓝光材料以及光通信材料,在未来的发展的主要研究方向上,同时要根据市场上,更新一代的电子器件以及电路等要求进行强化,将这些光电子结构的材料,在未来生产过程中的需求进行仔细的分析和探讨,然后去满足未来世界半导体发展的方向,我们需要选择更加优化的布点,然后做好相关的开发和研究工作,这样将各种研发机构与企业之间建立更好的沟通机制就可以在很大程度上实现高温半导体材料,更深一步的开发和利用。
参考资料:百度百科-半导体

半导体材料有:

一、元素半导体:

在元素周期表的ⅢA族至IVA族分布着11种具有半导性的元素,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。

二、无机化合物半导体:

分二元系、三元系、四元系等。二元系包括:

1、Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。

2、Ⅲ-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。

3、Ⅱ-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。

4、Ⅰ-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。

5、Ⅴ-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。

三、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。

四、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。

半导体材料的特点及优势:

 半导体材料是一类具有半导体性能,用来制作半导体器件的电子材料。常用的重要半导体的导电机理是通过电子和空穴这两种载流子来实现的,因此相应的有N型和P型之分。

半导体材料通常具有一定的禁带宽度,其电特性易受外界条件(如光照、温度等)的影响。

不同导电类型的材料是通过掺入特定杂质来制备的。杂质(特别是重金属快扩散杂质和深能级杂质)对材料性能的影响尤大。

因此,半导体材料应具有很高的纯度,这就不仅要求用来生产半导体材料的原材料应具有相当高的纯度,而且还要求超净的生产环境,以期将生产过程的杂质污染减至最小。

半导体材料大部分都是晶体,半导体器件对于材料的晶体完整性有较高的要求。此外,对于材料的各种电学参数的均匀性也有严格的要求。



锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。

半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。

半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等。

把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。

一、N型半导体

N型半导体也称为电子型半导体,即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。

形成原理

掺杂和缺陷均可造成导带中电子浓度的增高. 对于锗、硅类半导体材料,掺杂Ⅴ族元素,当杂质原子以替位方式取代晶格中的锗、硅原子时,可提供除满足共价键配位以外的一个多余电子,这就形成了半导体中导带电子浓度的增加,该类杂质原子称为施主. Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的施主往往采用Ⅳ或Ⅵ族元素. 某些氧化物半导体,其化学配比往往呈现缺氧,这些氧空位能表现出施主的作用,因而该类氧化物通常呈电子导电性,即是N型半导体,真空加热,能进一步加强缺氧的程度。

二、P型半导体

P型半导体一般指空穴型半导体,是以带正电的空穴导电为主的半导体。

形成

在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成P型半导体。在P型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。由于P型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故P型半导体呈电中性。空穴主要由杂质原子提供,自由电子由热激发形成。

特点:

(一)、N型半导体

由于N型半导体中正电荷量与负电荷量相等,故N型半导体呈电中性。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。

(二)、P型半导体

掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强。

在元素周期表的ⅢA族至IVA族分布着11种具有半导性的元素,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。

二、无机化合物半导体:

分二元系、三元系、四元系等。二元系包括:

1、Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。

2、Ⅲ-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。

3、Ⅱ-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。

4、Ⅰ-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。

5、Ⅴ-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。

半导体材料是一类电子材料,其电导率介于导体和绝缘体之间。常见的半导体材料包括:

  • 硅(Si):硅是最常用的半导体材料之一,广泛应用于集成电路和太阳能电池等领域。

  • 锗(Ge):与硅类似,锗也是一种常见的半导体材料,但由于其价格较高,应用相对较少。

  • 硒(Se):硒是一种有机半导体材料,通常用于柔性电子器件和光电传感器等领域。

  • 砷化镓(GaAs):砷化镓是一种III-V族半导体材料,具有较高的电子迁移率和较高的工作频率,常用于高速电子器件和光电器件。

  • 硒化铟(InSe):硒化铟是一种二维半导体材料,具有优异的光电特性,被认为在柔性电子学和光电器件中具有潜在的应用前景。

  • 硒化锌(ZnSe):硒化锌是一种宽禁带半导体材料,常用于光学器件和激光器件。




导体材料有哪些
导体材料包括:1. 金属导体:例如铜、铝、金、银、铁等。2. 石墨及其他碳材料。3. 电解质溶液或熔融液体:如盐水溶液、熔融的电解质等。4. 某些半导体材料在特定条件下也能导电。详细解释如下:金属导体是最常见的导体材料。这是由于金属内部存在大量自由电子,这些自由电子可以在电场作用下自由移动,...

请问有哪些材料是导体
1. 金属类材料,如金、银、铜、铁、告链桐锡、铝等,具有良好的导电和导热性能,因此被归类为导体。2. 与导体相反,金刚石、人工晶体、袜坦琥珀、陶瓷、橡胶等材料的导电性和导热性较差,它们被称为绝缘体。3. 还有一些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类材料被称为半导体。

导体与绝缘体有哪些
导体是指能够良好地传导电流的物质。常见的导体包括:1. 金属:如铜、铝、铁等,金属导体依靠其内部自由电子的流动来传导电流。2.石墨和其他非金属元素:石墨是一种特殊的非金属元素,也具有导电性。此外,某些化学物质如硫在特定条件下也能表现出导电性。3.电解质溶液:如盐水、酸碱溶液等,这些溶液中...

导体是指的什么材料?
导体具体有:第一种:电子导体,如金属、石墨等等;第二种:离子导体,如电解质的溶液,熔融电解质等等(酸、盐、碱等溶液都是)第三种:电离的气体,也被称之为气体导体。导体可以说有很多,其中包括了一些金属,比如银、铁、铜、铝等,基本上大部分金属都属于导体,而且金属的原子最外层的价电子也...

导体都有哪些
导体有很多种,主要包括金属、石墨、电解质溶液等。一、金属导体 金属是最常见的导体之一。如铜、铝、金、银等,它们内部的自由电子能够在电场作用下自由移动,因此具有良好的导电性。这些金属导体广泛应用于电线、电路板和电器设备中。二、石墨导体 石墨也是导体之一。石墨是由碳原子构成的,其特殊的晶体...

导体有哪些绝缘体有哪些
1. 固体绝缘材料:如塑料、橡胶、陶瓷等。2. 气体绝缘体:如空气、氮气等。3. 液体绝缘体:如绝缘油等。导体的解释:导体是指容易导电的物体。金属导体内部存在大量的自由电子,这些电子可以自由地移动,形成电流。此外,某些碳素材料如石墨也能导电。在电解质溶液中,离子可以在电场的作用下定向移动形成...

绝缘体和导体常用的材料有哪些?有什么区别?.请生意经解答
回答:导体常用的材料类型有:金属,大地,人体,碳棒,石墨,酸、碱、盐水溶液,潮湿的木头等;绝缘体导体常用的材料类型有:塑料,橡胶,陶瓷,玻璃,所有的油,酒精,空气,纯水,干燥的木头、纸、布、毛皮等; 值得注意的是:导体和绝缘体没有绝对界线,当条件改变时,绝缘体也可能变成导体。例如:玻璃在通常情况...

生活中 有哪些导体与绝缘体
一、常见的导体 1、金属是最常见的一类导体,如铝、铁、铜、银等。这些金属原子的最外层电子容易摆脱原子核的束缚,形成自由电子,而留下的正离子则构成了规则的点阵结构。由于金属中自由电子的浓度高,其电导率通常比其他材料要大。金属导体的电阻率通常随着温度的降低而减小。在极低温度下,某些金属和...

导体体有哪些
一、金属导体 金属是最常见的导体之一,如铜、铝、铁、金、银等。金属之所以能导电,是因为其内部存在自由电子,这些电子能够在电场作用下自由移动,形成电流。二、碳素导体 碳素材料也可以作为导体,例如石墨、碳纳米管等。它们具有良好的导电性能,特别是在高温环境下,其导电性能相较于金属更加稳定。三...

生活中常见的导体有哪些
1. 导体:定义 容易导电的物体被称为导体。常见的导体材料包括各种金属,例如铜、铝,以及石墨。此外,人体、大地、酸、碱和盐的溶液也具有良好的导电性。导体的内部含有大量可以自由移动的电荷粒子,如自由电子,这使得它们能够传导电流。2. 绝缘体:定义 不容易导电的物体被称为绝缘体。常见的绝缘材料...

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慕策葡萄: 常见的半导体材料有硅(si)、锗(ge),化合物半导体,如砷化镓(gaas)等;掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(b)、磷(p)、锢(in)和锑(sb)等.其中硅是最常用的一种半导体材料.有以下共同特点:1.半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间2.半导体受外界光和热的刺激时,其导电能力将会有显著变化.3.在纯净半导体中,加入微量的杂质,其导电能力会急剧增强.

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慕策葡萄: 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.

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慕策葡萄: 常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体.元素半导体是由单一元素制成的半导体材料.主要有硅、锗、硒等,以硅、锗应用最广.化合物半导体分为二元系、三元系、多元系和有机化合物半导体.二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化镓、磷化镓、磷化铟等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等)、 Ⅳ-Ⅵ族(如硫化铅、硒化铅等) 、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物.三元系和多元系化合物半导体主要为三元和多元固溶体,如镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等.有机化合物半导体有萘、蒽、聚丙烯腈等,还处于研究阶段.此外,还有非晶态和液态半导体材料,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.

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慕策葡萄: 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.

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