半导体物理前言.pptxVIP

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2020-02-19 发布于上海
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半导体物理前言.pptx

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●半导体的晶体结构和电子状态;本课程主要内容(2);主要中文参考书;主要英文参考书;前言;一、什么是半导体？;●电阻率 ;;●电子激发能隙导体：Eg ~ 0 例如： Eg (Cu) ~ 0 eV 绝缘体： Eg ? 3 eV 例如： Eg (SiO2)=8.0 eV 半导体： 0 ? Eg ? 3 eV 例如： Eg (Si) =1.12 eV ;例外;二、半导体材料的分类;按组成分：; 1.无机半导体晶体材料;Ge;化合物半导体;★过渡金属氧化物半导体：有ZnO、SnO2、V2O5、Cr2O3、Mn2O3、FeO、CoO、NiO等。 ★尖晶石型化合物（磁性半导体）：主要有CdCr2S4、CdCr2Se4、HgCr2S4等。 ★稀土氧、硫、硒、碲化合物：有EuO、EuS、EuSe、EuTe 等。; (1)非晶Si、非晶Ge以及非晶Te、Se元素半导体 (2)化合物有GeTe、As2Te3、Se4Te、 Se2As3、As2SeTe非晶半导体;有机半导体;三、半导体材料的地位;四、半导体的发展; 1874年 F.Braun 金属－半导体接触 ;第一个点接触??的晶体管 (transistor);1955年德国西门子氢还原三氯硅烷法制得高纯硅;1963年用液相外延法生长砷化镓外延层，半导体激光器;分子束外延MBE;几种主要半导体的发展现状与趋势;Si单晶;● GaAs和 InP单晶;● 研制直径3英寸以上大直径的InP 单晶的关键技术尚未完全突破，价格居高不下。;●半导体超晶格、量子阱;目前硅基材料研究的主流： GeSi/Si应变层超晶格材料 ? 新一代移动通信。;●一维量子线、零维量子点;1994年，俄德联合小组首先研制成功 InAs/GaAs量子点材料， 1996年，量子点激光器室温连续输出功率达 1W，阈值电流密度为290A/cm2， 1998年，量子点激光器室温连续输出功率达 1.5W。;2000年初，中科院半导体所研制成功室温双面CW输出3.62W、工作波长为960nm左右的量子点激光器，为目前国际报道的最好结果之一。;1998年，Yauo等人采用0.25mm工艺技术实现了128Mb的单电子存储器原型样机的制造，这是单电子器件在高密度存储电路的应用方面迈出的关键一步。;●宽带隙半导体材料;● 高频大功率、耐高温、抗辐射半导体微电子器件和电路的理想材料 ● 通信、汽车、航空、航天、石油开采及国防;Ｃｒｅｅ公司6Ｈ-、4Ｈ-ＳｉＣ单晶尺寸随年度的变化