1.1 半导体基础知识 - 1

Ø 按能带结构区分：
2. 半导体材料的种类
Ø元素半导体
元素半导体
周期 III A IV A V A
B
C
Si
P
Ge
As
Sn
Sb
VI A VII A
S
Se
Te
I
Si 是半导体中的主导材料，主要用于制作各种 半导体器件、集成电路等。
Ø化合物半导体 III-V族化合物半导体——GaAs、InP GaAs
InP
II-VI族化合物——ZnS，CdS，CdTe ZnS
CdS
CdTe
IV-IV族化合物——SiC
Ø 固溶半导体（又称混合晶体） 四族元素Ge,Si之间和许多化合物之间都能形成连续固溶体
（混合晶体）。它既不是化合物，也不是机械的混合物。 II-VI族的三元固溶体：HgxCd1-xTe（红外探测器）
与金刚石结构类似，不同的是： 晶格是由两种不同的原子组成的面心立方晶格套构而 成的。
Ø纤锌矿结构 II-VI族化合物半导体
Ø氯化钠结构 IV-VI族化合物半导体
III-V族的三元固溶体：GaAs1-xPx (发光二极管)
Ø 非晶态半导体 也就是无定形半导体。 用于高温，抗辐射等场合，如非晶硅——太阳能电池
Ø有机半导体 具有半导体性质的有机材料。
有机发光二极管（OLED）
便携式太阳能电池
Ø 本课程的研究对象 晶态的半导体
元素半导体 （硅、锗）
化合物半导体 （砷化镓）
3. 半导体的晶体结构和价键形式
Ø金刚石结构 （元素半导体Si、Ge）
以碳原子构成的金刚石为例： l 每个碳原子与周围4个碳原子形成共价四面体； l 由两个面心立方晶格沿空间对角线位移1/4长度套
构而成的（由相同原子构成的复式晶格）。
Ø闪锌矿结构
III-V族化合物GaAs II-VI族化合物ZnS 等
第一讲 半导体中的电子状态
1.1 半导体基础知识
1.什么是半导体
Biblioteka BaiduØ 按电阻率区分：
ρ<10-4Ω.cm——导体（室温下：10-6Ω.cm ） ρ>109Ω.cm——绝缘体（典型值：1012Ω.cm） 10-4～109Ω.cm——半导体
ρGe<50Ω.cm, ρSi<2.3×105Ω.cm ρGaAs<7.0×107Ω.cm