Ge材料的特性及应用.docx

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集成电路制造工艺

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集成电路制造工艺特性

集成电路制造工艺

第一个晶体管和集成电路

CIRCUIT集成电路制造工艺

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集成电路制造工艺

硅与锗

CIRCUIT集成电路制造工艺

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集成电路制造工艺

锗硅

锗的性质

锗,化学符号为Ge,原子序数32,第IVA族元素,与碳、硅属于同一族的元素

地壳中最分散的元素之一,含锗的矿石是很少的。

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集成电路制造工艺化合价+2和+4。

集成电路制造工艺

第一电离能7.899eV,是一种稀有金属,不溶于水;

室温下(300K),锗的禁带宽度约为0.67eV

熔点:937℃

化学性质

锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。

与盐酸、稀硫酸不起作用;

浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解

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集成电路制造工艺

碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅速溶解

锗与碳不起作用,所以在石墨坩埚中熔化,不会被碳所污染

锗的性质

锗的性质

①Ge材料极高的载流子迁移率可以有效提升器件性能,Ge较低的禁带宽度有利于进一步降低器件工作电压和功耗;

②SiO2绝缘层的存在可以有效降低Ge器件的漏电流;

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集成电路制造工艺

集成电路制造工艺

锗(Ge)材料具有非常高的载流子迁移率,在微电子领域发挥着重要的作用。

但是由于Ge禁带宽度较小,Ge器件的漏电较大,加上Ge氧化层不稳定、材料成本高等因素,制约了Ge材料更大规模的应用。

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集成电路制造工艺

集成电路制造工艺

锗的应用

太阳能电池中大量使用锗

1.在空间光伏领域上,锗的某些化合物是重要的太阳能电池材料;

2.太阳能电池使用寿命长,在太空中可以更好吸收能量,能量消耗少;

3.某些特殊的太阳能电池在引入锗之后可以有效改变性能参数,提高产品质量。

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集成电路制造工艺

集成电路制造工艺

锗的应用

太阳能锗晶片主要应用于空间、地面太阳能电站的建设、超亮度汽车用LED灯、军用设备的充电装置等,约占锗总用量的20%。

太阳能锗单晶材料的品质决定了太阳能电池的关键技术参数及最终的使用性能。砷化镓太阳能电池可以将太阳能直接转换成电能,具有许多优点,如效率高、寿命长、可靠性高等,锗衬底片正是制备太阳能电池的关键材料。

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集成电路制造工艺

集成电路制造工艺

锗的应用

基于硅锗材料低成本中波红外光学系统

CIRCUIT集成电路制造工艺

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集成电路制造工艺

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