砷和锗组成半导体叫什么半导体

砷和锗组成半导体叫什么半导体,第1张

半导体采用的元素材料一般为外层电子数为4的元素(如硅和锗),这些元素的原子的导电性不稳定,外层电子很容易离开原子核的引力范围,成为自由电子,同时在原子内部留下呈现正电性的原子结构。

如果在硅基体中掺入少量的价电子数为3的元素(如硼),当硼和硅形成共价键的时候,因为硼的外层电子不足以完全填补硅原子的空轨道,必然要吸收一个多余的自由电子来成键,于是在半导体内部形成一个“空壳”,这个空壳呈现出正电性。硅和硼的这种混合物被称为P型半导体(Positive Semiconduct)。

如果硅基体中掺入少量的价电子数为5的元素(如磷),当磷和硅形成共价键的时候,因为磷的外层电子在完全填补硅原子的空轨道还有富余,必然会脱离原子核成为自由电子,于是在半导体内部呈现出负电性。硅和磷的这种混合物被称为N型半导体(Negative Semiconduct)。

P型和N型半导体是二极管和三极管制作的基础。

砷作为外层电子数为5的元素,它和锗的组合将会产生N型半导体。但是考虑到原料成本因素,通常半导体工业都会选择磷而非砷作为N型半导体的制作原料。

砷化镓

(gallium

arsenide)化学式

GaAs。黑灰色固体,熔点

1238℃。它在600℃以下,能在空气中稳定存在,并且不为非氧化性的酸侵蚀。砷化镓可作半导体材料,性能比硅更优良。它的禁带宽度大,电子迁移率高,介电常数小,能引入深能级杂质,电子有效质量小,能带结构特殊,具有双能谷导带,可以制备发光器件、半导体激光器、微波体效应器件、太阳能电池和高速集成电路等,广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。

在它的化学性质来看,人体是个氧化弱碱性物质,是不会受到侵蚀非常稳定的,它不会辐射,成品后主要是粉尘碎末接触,工厂的防护措施应该可以避免。千万不要自己吓唬自己,别等着本来没事,吓出毛病来就不好了。祝你健康开心~

砷化镓制程除了使用砷化镓基板本身材质含砷化合物外,诸如砷化镓磊晶制程作业过程并使用砷化氢(100%气体,砷化镓作业过程与设备维修保养过程等,均有砷暴露之潜在危害。长期暴露于砷之下会引起各种慢性危害效应的产生。引起色素沉着(hyperpigmentation)与角质化(hyperkeratosis)等皮肤病变,长期砷暴露并已被证实具有致癌性。如为急性砷化氢气体暴露包括头痛、虚弱、呕吐、恶心和腹痛。几个小时之后出现暗红色的尿液,在1至2天之内明显可见黄疸、腹痛、血尿。砷化氢气体中毒的系统包括肺脏;生殖泌尿道、和造血系统。因此对于砷化镓制程作业人员各项安全防护则格外重要,除了现场使用气体侦测器预防砷化氢外泄提早警报外,作业过应避免与含砷物质经由皮肤直接接触,防护具必须确实使用,妥善处理砷废弃物及作业人员接受危害辨识、认知与预防之育训练,由个人防护及作业环境管理与预防才可杜绝作业人员砷暴露的发生。

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

常见的半导体材料有如下:

锗和硅是最常用的元素半导体化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化镓、磷化镓等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

半导体的分类,按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

半导体材料的特点及优势

半导体材料是一类具有半导体性能,用来制作半导体器件的电子材料。常用的重要半导体的导电机理是通过电子和空穴这两种载流子来实现的,因此相应的有N型和P型之分。半导体材料通常具有一定的禁带宽度,其电特性易受外界条件(如光照、温度等)的影响。

不同导电类型的材料是通过掺入特定杂质来制备的。杂质(特别是重金属快扩散杂质和深能级杂质)对材料性能的影响尤大。

因此,半导体材料应具有很高的纯度,这就不仅要求用来生产半导体材料的原材料应具有相当高的纯度,而且还要求超净的生产环境,以期将生产过程的杂质污染减至最小。半导体材料大部分都是晶体,半导体器件对于材料的晶体完整性有较高的要求。此外,对于材料的各种电学参数的均匀性也有严格的要求。


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