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什么是半导体材料?半导体材料都有哪些应用?

2019-07-11 来源:

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核心提示:常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料被称为半导体。半导体材料是发现较晚的材料,直至20世纪20年代,半导体的存在才被学术界真正认可。下面会介绍半导体材料的发展及应用。

  常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料被称为半导体。半导体材料是发现较晚的材料,直至20世纪20年代,半导体的存在才被学术界真正认可。下面会介绍半导体材料的发展及应用。

  事实上半导体在很久以前就已经出现。1933年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,通常情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但是法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这一相反现象,便是半导体现象的首次发现。

  1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这便是光生伏特效应。这就是半导体材料的第二个特性光生伏特效应。1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应。这是半导体材料的第三种特性光电导效应。1874年德国的布劳恩发现了半导体材料的整流效应。同年舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

  直到1911年,半导体这个名词才被首次使用,而半导体的四个特性一直到1947年由贝尔实验室总结。直至今天半导体材料才被发现有五大特性:掺杂性,热敏性,光敏性,负电阻率温度特性,整流特性。

  半导体材料在早期应用是利用它的整流效应作为检波器,也就是点接触二极管。半导体材料除了用作检波器,而且还用作整流器,光伏电池,红外探测器等。1907年至1927年,半导体材料被成功应用于晶体整流器、硒整流器和氧化亚铜整流器。1931年,兰治和伯格曼使用半导体材料研制成功硒光伏电池。1932年,德国研制出硫化铅、硒化铅和碲化铅等半导体红外探测器。

  如今,半导体材料已经广泛的应用于通讯,家电,航空航天,工业制造等领域。在不同的领域当中,对半导体材料有不同的形态要求,包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。而未来半导体材料的发展方向主要在于以下几个方面:

  1. 消费类电子。笔记本电脑,数字电视等产品的日益普及,为半导体材料提供了广大的市场。

  2.汽车光电子。全球汽车工业非常庞大,应用在汽车上的防撞雷达,将会是一个巨大的市场。

  3.光纤通信技术。光纤通讯设备使用大量的磷化铟、砷化镓、锗硅等化合物半导体集成电路。

  随着半导体材料性能的提高,及半导体材料在各个领域越来越多的使用,半导体材料必将得到迅猛发展。

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