化学词典告诉你半导体材料和它们的导电优点是什么。什么是半导体材料?半导体材料是一种具有半导体性能的材料(导体与绝缘体之间的导电性约为1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内))、电子材料可用于制造半导体器件和集成电路。

什么是半导体材料?
半导体材料可根据化学成分进行分类,然后将结构和性能特殊的非晶体和液体半导体分别列为一类。半导体材料可分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体、非晶体半导体和液体半导体。在电子设备中,常用的半导体材料有:元素半导体,如硅(Si)、锗(Ge)等等;砷化镓等化合物半导体(GaAs)等等;以及其他化合物半导体材料的掺杂或制成,如硼(B)、磷(P)、锢(In)和锑(Sb)等。硅是最常用的半导体材料之一。
半导体材料的导电优点
半导体材料是室温下导电性介于导电材料和绝缘材料之间的一种功能材料。室温下的电阻率一般为10-5~在107欧米之间。电阻率通常随着温度的升高而增加;如果与活性杂质或光和光辐照混合,其电阻率可能会发生几个数量级的变化。
当不同类型的半导体之间接触(构成PN结)或半导体与金属接触时,由于电子(或洞穴)浓度差而扩散,并在接触处形成位置障碍,因此该接触具有单向导电性。利用PN结的单向导电性,可制成具有二极管、三极管、晶闸管等不同功能的半导体设备。
半导体材料的特性参数包括禁带宽度、电阻率、载流子迁移率、非平衡载流子寿命和位错密度。禁带宽度由半导体的电子态和原子组态决定,反映了原子中价电子从束缚状态到自由状态所需的能量。电阻率和载流子迁移率反映了材料的导电性。非平衡载流子的使用寿命反映了半导体材料在外部作用(如光或电场)下从不平衡状态向平衡状态过渡的放松特性。位错是晶体中最常见的缺陷。位错密度用于衡量半导体单晶材料晶格的完整性,而非晶体半导体材料则没有此参数。半导体材料的特性参数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料的差异,还能反映各种半导体材料甚至同一材料在不同情况下的特性值差异。

