半导体技术论文高分子材料论文?/p>
半导体材料的发展现状
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?/p>
在半导体产业的发展中,一般将硅、锗称为第一代半导体材料
;
将砷化镓、磷?/p>
铟、磷化镓等称为第二代半导体材?/p>
;
而将宽禁?/p>
(Eg>2.3eV)
的氮化镓、碳化硅和金刚石?/p>
称为第三代半导体材料?/p>
本文介绍了三代半导体的性质比较?/p>
应用领域?/p>
国内外产业化现状
和进展情况等?/p>
关键?/p>
半导体材?/p>
;
多晶?/p>
;
单晶?/p>
;
砷化?/p>
;
氮化?/p>
1
前言
半导体材料是指电阻率?/p>
10
7
Ω·cm~10
-3
Ω·cm
?/p>
界于金属和绝缘体之间的材料?/p>
半导?/p>
材料是制作晶体管?/p>
集成电路?/p>
电力电子器件?/p>
光电子器件的重要基础材料
[1]
?/p>
支撑着通信?/p>
计算机?/p>
信息家电与网络技术等电子信息产业的发展?/p>
电子信息产业规模最大的是美国和?/p>
本,
?/p>
2002
年的销售收入分别为
3189
亿美元和
2320
亿美?/p>
[2]
?/p>
近几年来?/p>
我国电子信息
产品以举世瞩目的速度发展?/p>
2002
年销售收入以
1.4
亿人民币居全球第
3
位,比上年增?/p>
20%
,产业规模是
1997
年的
2.5
倍,居国内各工业部门首位
[3]
。半导体材料及应用已成为
衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志?/p>
半导体材料的种类繁多,按化学组成分为元素半导体、化合物半导体和固溶体半导体
;
按组成元素分为一元、二元、三元、多元等
;
按晶态可分为多晶、单晶和非晶
;
按应用方式可
分为体材料和薄膜材料?/p>
大部分半导体材料单晶制片后直接用于制造半导体材料?/p>
这些称为
?/p>
体材?/p>
?
相对应的
?/p>
薄膜材料
?/p>
是在半导体材料或其它材料的衬底上生长的,
具有显著减少
?/p>
?/p>
材料
?/p>
难以解决的固熔体偏析问题、提高纯度和晶体完整性、生长异质结,能用于制造三?/p>
电路等优点?/p>
许多新型半导体器件是在薄膜上制成的,
制备薄膜的技术也在不断发展?/p>
薄膜
材料有同质外延薄膜、异质外延薄膜、超晶格薄膜、非晶薄膜等?/p>
在半导体产业的发展中,一般将硅、锗称为第一代半导体材料
;
将砷化镓、磷化铟、磷
化镓?/p>
砷化铟?/p>
砷化铝及其合金等称为第二代半导体材料
;
而将宽禁?/p>
(Eg>2.3eV)
的氮化镓?/p>
碳化硅、硒化锌和金刚石等称为第三代半导体材?/p>
[4]
。上述材料是目前主要应用的半导体?/p>
料,三代半导体材料代表品种分别为硅、砷化镓和氮化镓。本文沿用此分类进行介绍?/p>
2
主要半导体材料性质及应?/p>
材料的物理性质是产品应用的基础,表
1
列出了主要半导体材料的物理性质及应用情
?/p>
[5]
。表中禁带宽度决定发射光的波长,禁带宽度越大发射光波长越?/p>
(
蓝光发射
);
禁带?/p>
度越小发射光波长越长?/p>
其它参数数值越高,
半导体性能越好?/p>
电子迁移速率决定半导体低
压条件下的高频工作性能,饱和速率决定半导体高压条件下的高频工作性能?/p>