材料化学半导体材料资料.pptxVIP

第1页/共31页一、半导体材料的定义二、半导体材料的简单结构三、半导体材料的分类四、半导体材料的主要性质五、半导体材料的应用六、半导体材料发展前沿第一页，编辑于星期日：二十点 五十八分。第2页/共31页一、半导体材料的定义第二页，编辑于星期日：二十点 五十八分。半导体材料（semiconductor material）是一类具有半导体性能可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。第3页/共31页二、半导体材料的简单结构正四面体三维空间延伸第三页，编辑于星期日：二十点 五十八分。1、Si的结构第4页/共31页二、半导体材料的简单结构 N型半导体主要靠自由电子导电掺入杂质越多，自由电子浓度越高，导电性越强。N型半导体中，自由电子是多数载流子。磷（P）第四页，编辑于星期日：二十点 五十八分。2、N型半导体第5页/共31页二、半导体材料的简单结构3、P型半导体 P型半导体主要靠空穴导电。掺入杂质越多，空穴浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。 P型半导体中，空穴是多数载 流子。硼（B）第五页，编辑于星期日：二十点 五十八分。第6页/共31页二、半导体材料的简单结构P型半导体和N型半导体结合面，离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。第六页，编辑于星期日：二十点 五十八分。4、PN结第7页/共31页三、半导体材料的分类第七页，编辑于星期日：二十点 五十八分。1、按组分结构分类2、按半导体形态分类3、按禁带宽度分类4、按特性和功能分类………………第8页/共31页三、半导体材料的分类组分结构第八页，编辑于星期日：二十点 五十八分。第9页/共31页三、半导体材料的分类第九页，编辑于星期日：二十点 五十八分。组分结构-----元素半导体它是由单一元素构成的，如Ⅲ族的硼，Ⅳ族的碳（金刚石）、硅（Si）、锗（Ge）， Ⅵ族的硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、α-Sn（灰锡）等。第10页/共31页三、半导体材料的分类第十页，编辑于星期日：二十点 五十八分。组分结构-----化合物半导体如Ⅱ-Ⅵ族的硫化镉（CdS）、硒化镉（CdSe）等，Ⅲ-Ⅴ族的砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、磷化镓（GaP）等， Ⅳ- Ⅳ族的碳化硅（SiC）金属氧化物（ZnO）等。其他三元四元半导体化合物。第11页/共31页三、半导体材料的分类第十一页，编辑于星期日：二十点 五十八分。结构组分-----有机半导体如富勒烯、萘、蒽等芳香族化合物、聚苯乙炔等。第12页/共31页四、半导体材料的主要性质第十二页，编辑于星期日：二十点 五十八分。1. 掺杂特性掺入微量的杂质（简称掺杂）能显著地改变半导体的导电能力。杂质含量改变能引起载流子浓度变化，实现半导体导电性能的可控性。制成P型或N型半导体第13页/共31页四、半导体材料的主要性质第十三页，编辑于星期日：二十点 五十八分。2. 温度特性温度特性：半导体的导电能力随温度升高而迅速增加，不同于金属的正的电阻温度系数。热敏电阻(thermosensitive resistance) 。用途：电子线路元件的温度补偿或专用检测元件。第14页/共31页四、半导体材料的主要性质第十四页，编辑于星期日：二十点 五十八分。3. 光电导特性光电导现象：半导体导电能力随光照而发生变化。例如：半导体硒，它的电阻值有随光强的增加而急剧减小的现象。光敏电阻(photosensitive resistance)。用途：光控开关，自动控制。第15页/共31页p??°°+n光_四、半导体材料的主要性质第十五页，编辑于星期日：二十点 五十八分。4. 光生伏特效应光生伏特：光照在PN结上，产生电子-空穴对，在内建电场作用下，产生光生电势。可用于太阳能电池的制造。第16页/共31页dY8087大规模集成电路三级管三级管信息时代信息时代晶体二级管晶体二级管四、半导体材料的主要性质第十六页，编辑于星期日：二十点 五十八分。5、整流特性整流：半导体电阻率与所加电场方向有关第17页/共31页四、半导体材料的主要性质第十七页，编辑于星期日：二十点 五十八分。6、其他性质其他性质：化学性质稳定、体积小、寿命长、环保、成本低、省电等。第18页/共31页五、半导体材料的应用第十八页，编辑于星期日：二十点 五十八分。1、照明类应用基于半导体发光二极管（LED）的半导体光源具有体积小，发热量低，耗电量小，寿命长，无污染，易开发成轻薄短小产品等优点，具有重大的经济技术价值和市场前景。第19页/共31页五、半导体材料的应用第十九页，编辑于星期日：二十点 五十八分。1、照明类应用LED照明灯 装饰灯 交通信号灯等第20页/共31页五、半导体材料的应用第二十页，编辑于星期日：二十点 五十八分。2、消费类应用信息产业数字化、智能化、网络化的不