化合物半導(dǎo)體(compoundsemiconductor)
通常所說的化合物半導(dǎo)體多指晶態(tài)無機(jī)化合物半導(dǎo)體,它是由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導(dǎo)體材料。化合物半導(dǎo)體數(shù)量最多,研究出的約有一千多種。其中研究較多的二元化合物半導(dǎo)體是GaAs、GaN、GaP、InP、InSb、InSn、CdS和SiC等。Ⅲ-Ⅴ族二元化合物半導(dǎo)體GaAs、InP和InSb等與Ge、Si相比,它們遷移率高,可作高頻、高速器件,禁帶寬度大,利于做高溫、大功率器件,能帶結(jié)構(gòu)是直接躍遷型,因此轉(zhuǎn)換成光的效率高,可作半導(dǎo)體激光器和發(fā)光二極管等。GaAs用于微波器件、激光器件和紅外光源以及作其他外延材料的襯底;GaN是重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料,可用于制造蘭光發(fā)光二極管、蘭光發(fā)射激光器及紫外光探測(cè)器等,并在耐高溫的MOSFET器件等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。GaP主要用于發(fā)光二極管;InP用以制造發(fā)光二極管和微波體效應(yīng)二極管;InAs和Insb主要用于霍爾器件;InSn用于制作紅外探測(cè)器;CdS適宜于制造光電器件;SiC也主要用于發(fā)光二極管。在集成電路方面GaAs也日益成熟,其運(yùn)算速度比硅集成電路要快得多。由兩種或兩種以上的Ⅲ-Ⅴ族化合物還能形成多元化合物(也稱混晶或固溶體半導(dǎo)體)。它們的能帶結(jié)構(gòu)和禁寬度隨組分而變化,從而為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料的應(yīng)用開辟了更寬廣的領(lǐng)域。目前應(yīng)用較多的是GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs、InxGa1-xAs、In1-xGaxP和Hg1-xCdxTe(0<x<1)等。GaAs1-xPx和Ga1-xAlxAs是制作注入發(fā)光器件的優(yōu)良材料;In1-xGaxP和InxGa1-xAs是制作微波振蕩器的理想材料。Hg1-xCdxTe可制作各類光電探測(cè)器,并適于制造MOS(或MIS)結(jié)構(gòu)型器件,所以Hg1-xCdxTe將是繼硅、砷化鎵等材料之后的第三代應(yīng)用最廣泛的電子材料。
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