21
2024
-
05
半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)高品質(zhì)金剛石的期待
半導(dǎo)體材料是室溫下導(dǎo)電性介于導(dǎo)電材料和絕緣材料之間的一類(lèi)功能材料。其導(dǎo)電能力會(huì)隨溫度、光照及摻入雜質(zhì)的不同而顯著變化,特別是摻雜可以改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力和導(dǎo)電類(lèi)型,這是其較廣應(yīng)用于制造各種電子元器件和集成電路的基本依據(jù)。
一、 半導(dǎo)體材料的特性
半導(dǎo)體材料的特性參數(shù)有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯(cuò)密度。
禁帶寬度:由半導(dǎo)體的電子態(tài)、原子組態(tài)決定,反映組成這種材料的原子中價(jià)電子從束縛狀態(tài)激發(fā)到自由狀態(tài)所需的能量;禁帶寬度是半導(dǎo)體的一個(gè)重要特征參量。禁帶寬度為零的是金屬,禁帶寬度很大(一般大于4.5 eV)的是絕緣體,禁帶寬度居中的是半導(dǎo)體。
電阻率、載流子遷移率:反映材料的導(dǎo)電能力;
非平衡載流子壽命:反映半導(dǎo)體材料在外界作用(如光或電場(chǎng))下內(nèi)部載流子由非平衡狀態(tài)向平衡狀態(tài)過(guò)渡的弛豫特性;
位錯(cuò)密度:用來(lái)衡量半導(dǎo)體單晶材料晶格完整性的程度。
半導(dǎo)體材料的特性參數(shù)不僅能反映半導(dǎo)體材料與其他非半導(dǎo)體材料之間的差別,更重要的是能反映各種半導(dǎo)體材料之間甚至同一種材料在不同情況下,其特性的量值差別。
隨著硅基電子器件逐漸接近其理論極限值,近年來(lái)對(duì)寬禁帶、超寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究成為競(jìng)爭(zhēng)的新熱點(diǎn)。氮化鎵、碳化硅和氧化鋅等都是寬帶隙半導(dǎo)體材料,因?yàn)樗慕麕挾榷荚?個(gè)電子伏以上,在室溫下不可能將價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶。器件的工作溫度可以很高,比如說(shuō)碳化硅可以在600℃以下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
上一頁(yè)
上一頁(yè)
下一頁(yè)
上一頁(yè)
下一頁(yè)