为什么半导体材料多采用硅而不是其他? 一、解析原因2113这与硅本身的原子5261结构等物理特性有关。一般来说,4102常温下导电能力很强的物体1653称为导体,导电能力很弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。囧。石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体二、补充说明1、常温下,单质硅有两种同素异形体,一种为暗棕色无定形粉末,可用镁使二氧化硅还原而得,性质比较活泼,能够在空气中燃烧,称为无定形硅;另一种为性质稳定的结晶硅,呈暗黑蓝色,可用炭在电炉中使二氧化硅还原而得。常温下,固态质脆,熔点1687 K(1414℃),沸点3173 K(2900℃),摩尔体积12.06×10^-6 m…3/mol,密度为2.33g/cm^3,本征载流子浓度1.5×10^10cm^-3,电阻率为2300Ω·m。2、三、材料资源1、。
下列材料中,不属于半导体材料的是 答案:C解析:半导体材料按化学成分和内部结构,大致可分为以下几类.1.元素半导体,有锗、硅、硒、硼、碲、锑等.2.化合物半导体,重要的有砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等.3.无定形半导体材料,用作半导体的玻璃是一种非晶体无定形半导体材料,分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种.4.有机半导体材料,已知的有机半导体材料有几十种,包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,目前尚未得到应用.
半导体硅材料的特性 硅为周期表中Ⅳ族元素。在地壳中主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在。丰度为27.7%,仅次于氧。硅的原子量为28.05,25℃下密度为2.329g/cm3,具有灰色金属光泽,较脆,硬度6.5Mohs,稍低于石英。熔点1410℃,在熔点时体积收缩率9.5%。常温下硅表面覆盖一层极薄氧化层,化学性质不活泼。高温下与氧反应生成无定形二氧化硅层,在器件工艺中常用半作掩蔽层和隔离层。硅不溶于酸,但溶于HNO3。和HF的混合溶液中,常用这种溶液作腐蚀液。硅稍溶于加温的碱溶液中,还可采用等离子腐蚀技术来腐蚀硅。硅有结晶态和非晶。常温下硅单晶介电系数11.7,对光具有高的折射率(n=3.42),反射损失较大,涂以适当减反射膜可大大提高透过率。硅中的杂质会引起光的吸收,氧和碳的吸收带在室温下分别位于1107和607cm-1处。
锗与硅 做半导体材料 各自的优缺点 先说说硅:作为现在最广泛应用的半导体材料,它的优点是多方面的。1)硅的地e799bee5baa6e79fa5e98193e78988e69d8331333262363132球储量很大,所以原料成本低廉。2)硅的提纯工艺历经60年的发展,已经达到目前人类的最高水平。3)Si/SiO2 的界面可以通过氧化获得,非常完美。通过后退火工艺可以获得极其完美的界面。4)关于硅的掺杂和扩散工艺,研究得十分广泛,前期经验很多。不足:硅本身的电子和空穴迁移速度在未来很难满足更高性能半导体器件的需求。氧化硅由于介电常数较低,当器件微小化以后,将面临介电材料击穿的困境,寻找替代介电材料是当务之急。硅属于间接带隙半导体,光发射效率不高。锗:作为最早被研究的半导体材料,带给我们两个诺贝尔奖,第一个transistor和第一个IC。锗的优点是:1)空穴迁移率最大,是硅的四倍;电子迁移率是硅的两倍。2)禁带宽度比较小,有利于发展低电压器件。3)施主/受主的激活温度远低于硅,有利于节省热预算。4)小的波尔激子半径,有助于提高它的场发射特性。5)小的禁带宽度,有助于组合介电材料,降低漏电流。缺点也比较明显:锗属于较为活泼的材料,它和介电材料的界面容易发生氧化还原反应,生成GeO,产生较多缺陷。
半导体硅材料的制备
从微观角度来说,硅为什么可以做半导体材料?
为什么用高纯度硅制作半导体材料? 高纯度硅的优势 早期的半导体材料是用锗的,因为那时候硅的提纯技术还不够成熟。当年基尔比做的第一颗IC就是在锗上做的。后来,当硅提纯成熟以后硅就替代锗成为了主要的。
为什么芯片要用硅作为半导体材料,而不用其他的? 理论上所有2113半导体都可以作为5261芯片材料,但是硅的性质稳定、容易4102提纯、储存量巨大等等性质,1653是所有半导体材料中,最适合做芯片的。在晶体管(二极管、三极管等等)未发明之前,初期电子计算机使用的是电子管,但是电子管体积巨大、功耗高、寿命短;人类第一台电子计算机使用18000个电子管,重30吨,占地150平方米,耗电功率高达150千瓦,但是其运算能力远远赶不上如今的一台掌上计算机。后来科学家发明了晶体管,晶体管功耗低、体积小且寿命长,最早的晶体管是使用半导体材料锗来制作的,从此微电子出现在人们视野当中。晶体管可以简单地理解为一种微型的开关,根据不同的组合设计,具有整流、放大、开关、稳压等等功能;制作晶体管的关键就是半导体材料,因为半导体材料一般具有特殊性质,比如硅掺入磷元素可以形成N型半导体,掺入硼元素可以形成P型半导体。我们把N型半导体和P型半导体进行组合,可以形成PN结,这是电子芯片当中的重要结构,我们把各种结构进行组合,就可以完成特定的逻辑运算(比如与门、或门、非门等等)。理论上,所有的半导体材料都可以作为芯片材料,但是芯片对材料的要求极高,所以真正适合做芯片的半导体材料并不多,比如硅、。
半导体硅材料有没有辐射 半导体硅材料(semiconductor silicon)是最主要的元素半导体材料,包括硅多晶、硅单晶、硅片、硅外延片、非晶硅薄膜等,可直接或间接用于制备半导体器件。硅为周期表中Ⅳ族元素。在地壳中主要以二氧化硅和硅酸。具体有没有辐射您可以查看相关的资料,在关于半导体材料也有介绍,