半導體材料
簡介
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。半導體的電阻率在1mΩ·cm~1GΩ·cm範圍(上限按謝嘉奎《電子線路》取值，還有取其1/10或10倍的;因角標不可用，暫用當前描述)。在一般情況下，半導體電導率隨溫度的升高而減小，這與金屬導體恰好相反。凡具有上述兩種特徵的材料都可歸入半導體材料的範圍。反映半導體內在基本性質的卻是各種外界因素如光、熱、磁、電等作用於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徵在於原子間存在飽和的共價鍵。作為共價鍵特徵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。 由於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)很早就用於無線電檢波，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)是最早發現並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)放大作用的發現開闢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年首次製備出高純度(99.999999%~99.9999999%) 的鍺開始的。採用元素半導體硅(Si)以後，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。
評價
半導體材料可按化學組成來分，再將結構與性能比較特殊的非晶態與液態半導體單獨列為一類。按照這樣分類方法可將半導體材料分為元素半導體、無機化合物半導體、有機化合物半導體和非晶態與液態半導體。[1]