什么是半導體材料

什么是半導體材料

半導體材料（semiconductormaterial）是導電能力介于導體與絕緣體之間的物質。半導體材料是一類具有半導體性能、可用來制作半導體器件和集成電的電子材料，其電導率在10（U-3）～10（U-9）歐姆/厘米范圍內。

自然界的物質、材料按導電能力大小可分為導體、半導體、和絕緣體三大類。半導體的電導率在103～10-9歐／厘米之間。在一般情況下，半導體電導率隨溫度的升高而增大，這與金屬導體恰好相反。凡具有上述兩種特征的材料都可歸入半導體材料的范圍。反映半導體內在基本性質的卻是各種外界因素如光、熱、磁、電等作用于半導體而引起的物理效應和現象，這些可統稱為半導體材料的半導體性質。構成固態電子器件的基體材料絕大多數是半導體，正是這些半導體材料的各種半導體性質賦予各種不同類型半導體器件以不同的功能和特性。半導體的基本化學特征在于原子間存在飽和的共價鍵。作為共價鍵特征的典型是在晶格結構上表現為四面體結構,所以典型的半導體材料具有金剛石或閃鋅礦(ZnS)的結構。

由于地球的礦藏多半是化合物，所以最早得到利用的半導體材料都是化合物,例如方鉛礦(PbS)很早就用于無線電檢波，氧化亞銅(Cu2O)用作固體整流器，閃鋅礦(ZnS)是熟知的固體發光材料，碳化硅(SiC)的整流檢波作用也較早被利用。硒(Se)是最早發現并被利用的元素半導體，曾是固體整流器和光電池的重要材料。元素半導體鍺（Ge）放大作用的發現開辟了半導體歷史新的一頁，從此電子設備開始實現晶體管化。中國的半導體研究和生產是從1957年首次制備出高純度(99.999999％～99.9999999％) 的鍺開始的。采用元素半導體硅（Si）以后，不僅使晶體管的類型和品種增加、性能提高，而且迎來了大規模和超大規模集成電路的時代。以砷化鎵(GaAs)為代表的Ⅲ－Ⅴ族化合物的發現促進了微波器件和光電器件的迅速發展。