学科前沿讲座论文 化工学院 过控 08-2 班 桂大强半导体材料的研究桂大强(中国矿业大学 化工学院 过控 08-2 班 06082908)【内容摘要】半导体材料经过不长的时间已经发展成为与我们生活息息相关的产业,随处可见,可见其重要性,普普及性。本文简要的去解读半导体材料的性质、用途、具体的半导体材料组成,以及其研究的现状和意义、研究热点难点和前景等。【关键字】 半导体材料 研究 应用一、浅谈半导体材料自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体、和绝缘体三大类。半导体的电导率在 10~10 欧/厘米之间。在一般情况下,半导体电导率随温度的升高而增大,这与金属导体恰好相反。 凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。反映半导体内在基本性质的却是各种外界因素如光、热、磁、电等作用于半导体而引起的物理效应和现象,这些可统称为半导体材料的半导体性质。构成固态电子器件的基体材料绝大多数是半导体,正是这些半导体材料的各种半导体性质赋予各种不同类型半导体器件以不同的功能和特性。半导体的基本化学特征在于原子间存在饱和的共价键。作为共价键特征的典型是在晶格结构上表现为四面体结构,所以典型的半导体材料具有金刚石或闪锌矿(ZnS)的结构。 由于地球的矿藏多半是化合物,所以最早得到利用的半导体材料都是化合物,例如方铅矿(PbS)很早就用于无线电检波,氧化亚铜(Cu2O)用作固体整流器,闪锌矿(ZnS)是熟知的固体发光材料,碳化硅(SiC)的整流检波作用也较早被利用。硒(Se)是最早发现并被利用的元素半导体,曾是固体整流器和光电池的重要材料。元素半导体锗(Ge)放大作用的发现开辟了半导体历史新的一页,从此电子设备开始实现晶体管化。二、半导体材料的研究现状和意义相对于半导体设备市场,半导体材料市场长期处于配角的位置,但随着芯片出货量增长,材料市场将保持持续增长,并开始摆脱浮华的设备市场所带来的阴影。按销售收入计算,日本保持最大半导体材料市场的地位。然而台湾、ROW、韩国也开始崛起成为重要的市场,材料市场的崛起体现了器件制造业在这些地区的发展。晶圆制造材料市场和封装材料市场双双获得增长,未来增长将趋于缓和,但增长势头仍将保持。 美国半导体产业协会(SIA)预测,2008 年半导体市场收入将接近 2670 亿美元,连续第五年实现增长。无独有偶,半导体材料市场也在相同时间内连续改写销售收入和出货量的记录。晶圆制造材料和封装材料均获得了增长,预计今...