半导体材料有哪些

半导体材料有哪些？

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。

半导体材料主要按发展历程分为三代。 第一代材料：硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体。其中，Si材料以其良好的性能、丰富的储备（Si元素占地壳重量的20%-25%）、稳定氧化物SiO2生成工艺的简便、工艺线的成熟，而一直是绝大多数集成电路的首选材料。 第二代材料：砷化镓(GaAs)、锑化铟（InSb）等化合物半导体。砷化镓以其大电子迁移率（硅的迁移率大约在1300左右，而砷化镓可以达到5000），在微波器件和高速数字电路等方面有所应用。 第三代材料：碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体。普通半导体在高温大功率下会有本征化现象而导致器件无法工作，第三代材料就是为了解决这个问题而出现的。碳化硅和氮化镓以其较大的禁带宽度而具有着良好的热稳定性，也有了更强的抗辐射能力，并因其更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度而应用于半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器等领域。 最后，打个小广告：欢迎学弟学妹报考西安电子科技大学微电子学院，在这里你将学到最丰富的基础理论知识，最前沿的材料进展，最具有挑战性的模拟集成电路和数字集成电路设计，最终你将参与到芯片的研发之中，为祖国微电子事业贡献自己的一份力。

用于半导体材料的主要元素是硅、锗。

半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。 锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括ⅲ-ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、ⅱ-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。

锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-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。

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