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为什么半导体材料多采用硅而不是其他? 硅能否做半导体

2020-10-05知识5

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。

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硅导电么? 半导体又是这么一回事? 1、硅导电,2113硅的电导率与其温度有很大关系,随5261着温度升高,4102电导率增大,在1480℃左右达到最大,而温度超过1600℃后1653又随温度的升高而减小。2、半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。扩展资料:硅的物理性质:有无定形硅和晶体硅两种同素异形体。晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔点1410℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体。不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液。硬而有金属光泽。半导体:最早的实用“半导体”是「电晶体(Transistor)/二极体(Diode)」。1、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。2、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。3、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的。

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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。

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为什么使用硅做半导体…用导体或超导体咋样… 根据您的叙述及提问,简答如下:硅是一种半导体材料,可用于制作半导体器件和集成电路。晶体硅为钢灰色,无定形硅为黑色,密度2.4克/立方厘米,熔点1420℃,沸点2355℃,。

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、。

从微观角度来说,硅为什么可以做半导体材料? 因为晶体硅具有一个非常重要的特性—单方向导电,也就是说,电流只能从一端流向另一端,制作半导体器件的原材料就需要具有有这种特有的特性材料。多角度解释:(1)热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系.温度升高,半导体的电阻率会明显变小.例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半.(2)光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了.例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧.半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”.利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等.近年来广泛使用着一种半导体发光器件-发光二极管,它通过电流时能够发光,把电能直接转成光能.目前已制作出发黄,绿,红,蓝几色的发光二极管,以及发出不可见光红外线的发光二极管.另一种常见的光电转换器件是硅光电池,它可以把光能直接转换成电能,是一种方便的而清洁的能源.(3)搀杂特性 纯净的半导体材料电阻率很高,但掺入极微量的“杂质”元素后,其导电能力会发生极为显著的变化.例如,纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米,若掺入百万分之一的硼元素,。

为什么半导体材料多采用硅而不是其他?

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