【#第一文档网# 导语】以下是®第一文档网的小编为您整理的《半导体材料》，欢迎阅读！
半导体材料，科学的动力 现代社会的源动力 ----半导体材料的重要作用 摘要：作为信息工程专业的学生，我对与半导体材料有较深的认识。在百度百科上，半导体材料是指一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。就我个人的认识而言，我所接触到的半导体材料就是以硅，锗等元素为材料制作的器件。半导体材料具有很神奇的性质，对现代科技的发展也有很重要的影响。我们所用到的电器都离不开半导体材料。历史发展表明，半导体信息功能材料和器件是信息科学技术发展的物质基础和先导。本文将就半导体材料的发展以及影响做一些论述。 关键字：半导体材料；晶体；信息技术；电子材料 一：半导体材料的发展 对于半导体材料的发展，我认为有以下三个方面： 1，半导体的发现。 最早在19世纪，一些科学家在对某些物质研究的时候发现了很奇怪的现象：用硫化银做的电阻是随着温度的上升而降低的；一些材料和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压；硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应；某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即所谓的整流效应。这四个特征使得科学家们发现了这种神奇的材料：也就是半导体材料。 2，半导体材料的发展 半导体神奇的性质激发了人类的研究热情。随后科学家发现了许多种半导体材料，这些主要有以下几种： ①：元素半导体材料，包括锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)、硼(B)等。20世纪50年代，锗在半导体工业中占主导地位。但由于锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到20世纪60年代后期逐渐被硅材料取代。就像我们模电中用的二极管都是硅管，就是因为硅管不仅便宜，而且性能稳定。 ②：化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。它的种类很多，重要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。其中砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。 ③：非晶半导体。不具有长程有序的无定形固体（非晶体）但也具有明显的半导体特征。 ④：有机半导体，例如芳香族有机化合物就具有典型的半导体特征。有机半导体的电导特性研究可能对生物体内的基本物理过程研究起着重大推动作用，是半导体研究的一个热门领域，其中有机发光二极管（OLED）的研究尤其受到人们的重视。 3，半导体材料的未来 随着信息载体从电子向光电子和光子的转换步伐的加快，半导体光电信息功能材料也已由体材料发展到薄层、超薄层微结构材料，并正向集材料、器件、电路为一体的功能系统集成芯片材料和纳米结构材料方向发展。 二：半导体材料的影响 说到半导体材料的影响，我想从以下三各方面论述。 1，在世界总体的影响 20世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工 1 半导体材料，科学的动力 业革命；超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式。 2，在信息领域的影响 20世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了光纤通信、移动通信和高速、宽带信息网络的时代。光导纤维材料和以砷化镓为基础的半导体激光器的发明，超晶格、量子阱微结构材料和高速器件的研制成功，使得信息技术涉及到信息的获取、发射、传输、接收、存储、显示和处理等方方面面。 3，在日常生活的影响 我想通过一个例子来说明。就拿我最熟悉的电脑来说。最早的电脑很大，很重，就是因为当时电脑上的电子管太大。从另一个方面说就是半导体材料和半导体技术的不足；接着人们发现了三极管，也就是晶体管。这使得电脑的体积和重量大大减小，但其体积和价格依旧不能进入寻常百姓家；然后是随着半导体材料的进步，人们逐渐用集成电路来作为电脑的基本电路元件。这不仅大大缩短了电子线路，减小了体积和重量，还减小了功耗，提升了计算速度；随后又出现了大规模，超大规模的集成电路。这使得电脑体积重量进一步减小。现代社会出现了多核的电脑，使得电脑体积更加小，容量更加大，速度更加快。从著名的摩尔定律就可以看出信息技术的速度。其实，当今制约信息产业的发展的依旧是材料。可以想象，当半导体材料进一步发展后，人类的信息技术必将飞速发展。 从电脑发展的例子，我们可以看出半导体材料对人类生活的巨大影响。可以说，半导体材料每前进一小步，人类社会生活水平必将前进一大步。 三：对半导体材料的发展趋势 半导体材料对人类发展有重大意义。现在，电子信息材料的总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽禁带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。随着电子学向光电子学、光子学迈进，微电子材料在未来5～10年仍是最基本的信息材料。电子、光电子功能单晶将向着大尺寸、高均匀性、晶格高完整性以及元器件向薄膜化、多功能化、片式化、超高集成度和低能耗方向发展。 参考文献： [1]《信息功能材料的研究现状和发展趋势》 2004 王占国 [2]《半导体材料研究的新进展》 半导体技术第27卷第3期 2002 王占国 [3]《半导体材料》 科学出版社 2008.01 杨树人 王兢 2 本文来源：https://www.dywdw.cn/f1adb13925c52cc58ad6be25.html
下载此文档
搜索文档
阅读：
文档下载
2023-01-04
