化合物半导体(compoundsemiconductor)百科全说物理篇

化合物半导体的定义化合物半导体，这听起来好像是个特别高大上、很神秘的东西，对吧？其实啊，要是把它给掰扯明白喽，也没那么难。

咱先打个比方，就好比盖房子。

普通的半导体呢，就像是用单一材料盖的小房子，简单直接。

但化合物半导体就不一样啦，它就像是用几种不同的材料混合搭配起来盖的房子，这里面的花样可就多喽。

化合物半导体啊，就是由两种或者两种以上的元素组成的半导体材料。

这就像做菜似的，不是只用一种食材，而是把几种食材混合到一起，做出一道全新口味的菜。

你可能会想，为啥要这么干呢？这其中的好处可多啦。

就像团队合作一样，不同的元素组合到一起，就能够发挥出各自的优势，产生一些单个元素所没有的特性。

比如说，有些化合物半导体在处理高速信号方面特别厉害，就像是短跑健将一样，蹭蹭地就把信号给处理好了。

而有些呢，在光电转换上有着独特的本领，就好像是一个超级转换器，光能电能在它这儿转换得又快又好。

在我们的日常生活中，化合物半导体的身影可不少见呢。

就拿我们的手机来说吧，现在的手机功能那么强大，拍照能拍出那么清晰漂亮的照片，这背后就有化合物半导体的功劳。

它就像手机摄像头背后的一个小魔法师，悄悄地把光线处理得恰到好处，让照片的色彩更鲜艳，细节更清晰。

还有那些能让手机快速充电的技术，这里面也可能有化合物半导体在起着关键的作用。

它就像是一个能量的小管家，快速又高效地把电能安排得明明白白。

再说说照明领域吧。

现在的LED灯这么流行，又亮又节能。

这LED灯里面很多都是用化合物半导体做的呢。

它就像一个小小的发光精灵，把电能转化成光能的时候，几乎没有什么浪费。

而且还可以根据不同的需求，调整发出的光的颜色和亮度，就像一个百变星君似的。

不过呢，化合物半导体也不是那么容易就能完美搞定的。

就像调配一杯特别好喝的混合果汁，每种水果的比例都得拿捏得很准才行。

制造化合物半导体的时候，各种元素的比例、加工的条件等等都需要精心控制。

要是有一点点没弄好，就可能像做蛋糕的时候盐放多了一样，整个性能就大打折扣了。

化合物半导体（compoundsemiconductor）百科全说物理篇化合物半导体（compoundsemiconductor）百科全说物理篇当今社会是一个高速发展的信息社会。

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还在等什么，快来看看这篇化合物半导体(compoundsemiconductor)百科全说物理篇吧~化合物半导体（compoundsemiconductor）化合物半导体(compoundsemiconductor)通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。

化合物半导体数量最多，研究出的约有一千多种。

其中研究较多的二元化合物半导体是GaAs、GaN、GaP、InP、InSb、InSn、CdS 和SiC等。

Ⅲ-Ⅴ族二元化合物半导体GaAs、InP和InSb等与Ge、Si相比，它们迁移率高，可作高频、高速器件，禁带宽度大，利于做高温、大功率器件，能带结构是直接跃迁型，因此转换成光的效率高，可作半导体激光器和发光二极管等。

GaAs用于微波器件、激光器件和红外光源以及作其他外延材料的衬底;GaN是重要的宽带隙半导体材料，可用于制造兰光发光二极管、兰光发射激光器及紫外光探测器等，并在耐高温的MOSFET器件等方面具有重要的应用价值。

GaP主要用于发光二极管;InP用以制造发光二极管和微波体效应二极管;InAs和Insb主要用于霍尔器件;InSn用于制作红外探测器;CdS适宜于制造光电器件;SiC也主要用于发光二极管。

在集成电路方面GaAs也日益成熟，其运算速度比硅集成电路要快得多。

由两种或两种以上的Ⅲ-Ⅴ族化合物还能形成多元化合物(也称混晶或固溶体半导体)。

它们的能带结构和禁宽度随组分而变化，从而为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的应用开辟了更宽广的领域。

启哥的化合物半导体材料课程什么是化合物半导体第二代化合物半导体行业详解（砷化镓&磷化铟）0102030405总结第三代化合物半导体行业详解（碳化硅&氮化镓）第四代化合物半导体行业详解（氮化铝&氧化镓）什么是化合物半导体材料？它们有什么共同点和特点？•通常我们把硅和锗这样的单一元素半导体材料，称为第一代半导体材料，硅也是最常见用量最大的半导体材料，通常95%左右的半导体器件，都是由硅材料加工而来。

•如果该半导体材料，由两种或者两种以上的不同元素组成，统称为“化合物半导体”，比如碳化硅（SiC），氮化镓（GaN），氧化镓（Ga2O3）等。

•这些化合物半导体在特殊的应用领域比如光电，射频，功率，传感器等方面有着独特的优势，这些领域化合物半导体材料由于其自身材料特性的关系，用它做的器件有着远比硅材料做的器件有更强的性能。

•因此在硅材料逐渐逼近材料极限，再无潜力可挖的情况下，这些化合物材料渐渐被行业所重视，在新的舞台上展露头脚。

•比如近年来的碳化硅功率半导体逐渐替代硅功率在电动汽车，光伏，风电等领域大量应用，砷化镓器件做的各类射频器件，早已完成对硅材料的替代。

常见化合物半导体材料基础理化特性Ge GaAs InP SiC（4H）GaN AIN Ga2O3（β型）禁带宽度 1.120.67 1.43 1.3 3.3 3.34 6.1 4.9相对介电常数11.71613.112.59.79.88.510击穿场强0.30.10.60.5 2.5 3.328热导率 1.50.580.550.7 2.7 2.1 3.20.13-0.23电子迁移率14003900850054008501200135300能带特性间接间接直接直接间接直接间接间接•通常我们把禁带宽度大于2.2eV的宽禁带的碳化硅和氮化镓称为第三代半导体材料，而大于4eV的超宽禁带以及超窄禁带的材料称为第四代半导体材料，第三第四代这只是通俗说法，业内只提宽禁带，超宽禁带和超窄禁带。

#15728. 半导体物理学（semiconductor physics）半导体物理学是固体物理学的重要分支，是固体电子学的基础。

半导体材料物理性质的研究最早可追溯到1833年，当时法拉第发现硫化银的电导率随温度升高而迅速增加。

1873年史密斯发现光照能改变硒的电导率，1874年布朗发现硫化铅与一个探针接触时呈现整流效应。

但对半导体中电子输运过程的深刻理解则归因于量子力学的创立及基于单电子理论的能带模型的建立。

20世纪30年代末，莫特、达维多夫和肖特基发展了金属-半导体接触的整流理论。

在此基础上肖克利、布拉顿和巴丁发明了第一个固体放大器——点接触晶体管，并于1956年获得诺贝尔物理学奖。

这一发明及其后来的结型晶体管的制作是半导体器件发展史上的划时代突破，是固体电子学时代的开始。

20世纪50年代后期基尔比和诺伊斯发明了集成电路，实现了电路的微型化，引发了电子技术的革命。

1958年江崎玲於奈发现了pn结二极管中的电子隧道现象，因此而获得1973年诺贝尔物理学奖。

由两种不同半导体材料直接接触构成的半导体异质结构概念是1960年前后由克罗默和阿尔弗洛夫提出的。

1982年克利青（Klitzing）在超薄的异质结构中发现了基于反型层中二维电子运动的量子霍尔效应并获1985年诺贝尔物理学奖。

其后崔琦和施特默在超高纯半导体材料中又发现分数量子霍尔效应。

劳克林用量子流体的理论进行了解释，并与崔琦、斯特默（Stormer）分享了1998年诺贝尔物理学奖。

半导体异质结构的发展产生了更快的晶体管——高电子迁移率晶体管及性能更优良的激光器——双异质结激光器。

克罗默和阿尔弗洛夫因此获得2000年诺贝尔物理学奖。

1970年江崎玲於奈和朱兆祥首先提出超晶格的概念。

它是一种人造的周期性结构，其中电子的运动在一个方向上受到限制即电子在二维平面内运动，这种结构称为量子阱。

如果电子的运动在两个维度方向上均受到限制时，这种结构称为量子线。

2.1 半导体semiconductor：电阻率介于导体与绝缘体之间，其范围为的一种固体物质。

在较宽的温度范围内，电阻率随温度的升高而减小。

电流是由带正电的空穴和带负电的电子的定向传输实现的。

半导体按其结构可分为三类：单晶体、多晶体和非晶体。

2.2 元素半导体elemental semiconductor：由一种元素组成的半导体。

硅和锗是最常用的元素半导体。

2.3 化合物半导体compound semiconductor：由两种或两种以上的元素化合而成的半导体，如砷化稼、稼铝砷等。

2.4 本征半导体intrinsic semiconductor：晶格完整且不含杂质的单晶半导体，其中参与导电的电子和空穴数目相等。

这是一种实际上难以实现的理想情况。

实用上所说的本征半导体是指仅含极痕量杂质，导电性能与理想情况很相近的半导体。

2.5 导电类型conductivity type：半导体材料中多数载流子的性质所决定的导电特性。

2.6 n-型半导体n-type semiconductor：多数载流子为电子的半导体。

2.7 p-型半导体p-type semiconductor：多数载流子为空穴的半导体。

2.8 空穴hole：半导体价带结构中一种流动空位，其作用就像一个具有正有效质量的正电子电荷一样。

2.9 受主accepter：半导体中其能级位于禁带内，能“接受”价带激发电子的杂质原子或晶格缺陷，形成空穴导电。

2.10 施主donor：半导体中其能级位于禁带内，能向导带“施放”电子的杂质原子或晶格缺陷，形成电子导电。

2.11 载流子carrier：固体中一种能传输电荷的载体，又称荷电载流子。

例如，半导体中导电空穴和导电电子2.12 载流子浓度carrier concentration：单位体积的载流子数目。

在室温无补偿存在的情况下为电离杂质的浓度。

空穴浓度的符号为p,电子浓度的符号为n。

2.13 多数载流子majority carrier：大于载流子总浓度一半的那类载流子。

化合物半导体权威解释化合物半导体权威解释引言在科技发展的当今世界中，半导体技术无疑扮演着重要的角色，而其中又以化合物半导体备受瞩目。

化合物半导体是指由两个或多个元素组成的化合物，具备半导体特性。

本文将着重解释化合物半导体的概念、特性，以及其在科技领域的应用。

第一部分：化合物半导体的概念和特性1. 什么是化合物半导体？化合物半导体是由两个或多个元素通过化学反应形成的半导体材料。

与纯硅等单一元素半导体相比，化合物半导体由于其特殊的组合结构，具备一系列优越的性质。

2. 化合物半导体的特性2.1 带隙化合物半导体相较于单一元素半导体具有更大的能带隙。

能带隙指的是价带（valence band）和导带（conduction band）之间的能量差。

这使得化合物半导体能够在更广泛的光谱范围内吸收和发射光线，具备更高的光电转化效率。

2.2 良好的载流子迁移率化合物半导体因为其晶格结构和成分的差异，具备较高的载流子迁移率。

这意味着电子和空穴在化合物半导体中移动的速度更快，使得器件具备更高的工作效率和响应速度。

2.3 高饱和漂移速度饱和漂移速度是指在电场作用下，载流子达到饱和速度时的漂移速度。

化合物半导体由于其特殊的晶格结构和较大的能带隙，使得饱和漂移速度更高，从而在高频电子器件中具备更好的性能。

第二部分：化合物半导体的应用领域1. 太阳能电池化合物半导体因为其良好的光电转化效率和光吸收能力，成为太阳能电池领域的重要材料。

III-V族化合物半导体如氮化镓（GaN）和砷化镓（GaAs）可以实现高效率的光电转化。

2. 光电子器件化合物半导体在光电子器件领域有广泛的应用，例如激光二极管、光电传感器和光纤通信等。

砷化镓和磷化铟是典型的化合物半导体材料，具备优异的光电性能，使得这些器件能够实现高效率的光传输和信号处理。

3. 高速晶体管化合物半导体晶体管因为其较高的饱和漂移速度，被广泛应用于高速和高频电子器件中。

砷化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）在通信和雷达系统中具备优异的性能，成为主流技术之一。

化合物半导体权威解释
化合物半导体是一种具有半导体特性的化合物材料。

它由两种或更多种元素的
组合而成，其中至少一个元素是非金属。

在这些化合物中，原子之间的化学键是通过共享电子来形成的。

与金属和非金属半导体不同，化合物半导体具有独特的电子结构和能带结构。

在这些材料中，电子在原子间跳跃，从而形成导电行为。

这些电子能级以离子键或共价键的形式存在，使得这些化合物具有高度的电导性。

化合物半导体在电子学和光电子学领域具有广泛的应用。

由于它们具有较窄的
能带间隙，因此化合物半导体具有较高的载流子迁移率和光电转换效率。

这使得它们在光伏电池、光电子器件、激光器和LED等领域得到广泛应用。

一些常见的化合物半导体包括硫化物、碲化物、磷化物和氮化物等。

其中，氮
化物半导体因其优异的电子迁移率和热稳定性而备受关注。

例如，氮化镓（GaN）被广泛应用于高亮度LED和蓝光激光器等领域。

通过研究不同化合物的特性和调控其电子能级结构，科学家们致力于开发新型
的化合物半导体材料，以满足日益增长的电子和光电子技术需求。

随着材料科学和纳米技术的快速发展，化合物半导体将继续在未来的科技领域发挥重要作用。

总结而言，化合物半导体是由两种或更多种元素组成的具有半导体特性的材料。

它们具有独特的电子结构、高导电性和光电转换效率，广泛应用于电子学和光电子学领域。

随着科学技术的不断发展，化合物半导体的研究和应用前景仍然广阔。

聚合物半导体〔polymersemiconductor〕中学物理百科
聚合物半导体〔polymersemiconductor〕中学物
理百科
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聚合物半导体〔polymersemiconductor〕
聚合物半导体(polymersemiconductor)
聚合物是由单体聚合而成具有链状结构的大分子所构成的
材料，聚合物半导体指具有半导体性质的聚合物，电导率在10-8～103(cm)-1范围内。

聚合物半导体的禁带宽度与无机半导体的禁带宽度相当，例如，反式聚乙炔的禁带宽度为1.5eV。

掺杂和光照可以使聚合物半导体的电导率提高几个量级。

取向化了的反式聚乙炔经掺杂后，沿分子链方向的电导率和铜属同一数量级。

高电导率的聚合物被称为导电聚合物。

聚合物半导体可用来制作发光二极管、场效应管等器件，其制备工艺简单、价格低廉、易成大面结，且便于分子设计，因而受到普遍重视。

聚合物半导体开展十分迅速，并已开始步入实用阶段。

但由于其稳定性较差，目前应用还受到一定限制。

感谢阅读聚合物半导体(polymersemiconductor)中学物理
百科，希望大家从中得到启发。