宽禁带半导体ppt课件
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宽禁带半导体及其应用
宽禁带半导体及其应用宽禁带半导体（Wide Bandgap Semiconductor）是指能带宽度较大的半导体材料，其能带宽度一般大于1.7电子伏特（eV）。
与传统的硅材料相比，宽禁带半导体具有更高的电子能带宽度，从而具备更好的电子传输性能和热稳定性。
宽禁带半导体的出现，对电子行业的发展和应用带来了革命性的影响。
宽禁带半导体材料的代表性物质有碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。
碳化硅具有高熔点、高热导率、高击穿电场强度等特点，广泛应用于功率电子器件、光电子器件和射频器件等领域。
氮化镓则具有优异的电子传输特性和高温稳定性，主要应用于高功率和高频率的电子器件中。
宽禁带半导体材料的应用领域非常广泛。
首先是能源领域，宽禁带半导体材料可以应用于太阳能电池、LED照明和电动汽车等设备中。
碳化硅太阳能电池具有高转换效率、较长的使用寿命和高温稳定性的特点，被认为是下一代高效太阳能电池技术的发展方向。
宽禁带半导体材料在LED照明中的应用也十分广泛，其高亮度、高效率和长寿命的特点使其成为替代传统照明的理想选择。
此外，宽禁带半导体材料还可以应用于电动汽车的功率电子模块，提高电池的充放电效率，延长电池寿命。
其次是通信和无线电频率领域。
宽禁带半导体材料在射频功率放大器、微波器件和雷达系统中有广泛应用。
碳化硅和氮化镓材料的高电子迁移率、高饱和漂移速度和高电子浓度使其成为高功率无线电频率电子器件的理想选择。
宽禁带半导体材料还在高频率通信领域中具有重要作用，可以实现高速数据传输和低噪声放大。
宽禁带半导体材料还可以应用于国防和航空航天领域。
碳化硅和氮化镓材料的高温稳定性和高电压应力能力使其成为高温、高频、高功率和高压环境下的理想选择。
宽禁带半导体材料在航空航天领域中可以应用于高速飞行器的电力系统、雷达系统和通信系统等关键部件，提高系统的可靠性和性能。
宽禁带半导体作为一种新型材料，在能源、通信、国防和航空航天等领域具有广泛的应用前景。
宽禁带半导体ZnO材料的调研 ppt课件
时产生空穴-电子对，因此具有吸收紫外线的功能。 纳米ZnO比普通ZnO对可见光的吸收弱得多，有很好的透过率，因此具有高度
的透明性。 纳米ZnO在阳光尤其在紫外线照射下，在水和空气（氧气）中，能自行分解出
自由移动的带负电的电子（e-），同时留下带正电的空穴（h+）。这种空穴可 以激活空气中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧 化反应（包括细菌内的有机物），从而把大多数病菌和病毒杀死。 纳米ZnO应用于防晒化妆品中，不但使体系拥有收敛性和抗炎性，而且具有吸收 人体皮肤油脂的功效。
宽禁带半导体ZnO材料的调研
紫外线屏蔽性、透明性、灭菌性、光致发光。 纳米氧化锌在催化剂和光催化剂中的应用
纳米氧化锌具有优异的光催化活性。当氧化锌纳米粒子受到大于禁带宽度能 量的光子照射后，电子从价带跃迁到导带，产生了电子-空穴对，空穴能使 OH-生成氧化性很高的·OH 自由基，可以把许多难降解的有机物氧化成CO2 和H2O等无机物。
宽禁带半导体ZnO材料的调研
ZnO是一种理想的短波长发光器件材料。能以带间直接跃迁的方式获得高 效率的辐射复合。ZnO薄膜还具有较低的激射阈值，这主要是由于ZnO很 高的激子束缚能(室温下为60meV)可以大大降低低温下的激射阈值，而且 在室温下适当的激发强度，ZnO激子间的复合可取代电子-空穴对的复合， 因而可预期一个低的阈值来产生受激发射。
材料 禁带宽度（eV ）
晶格类型 晶格常数（A ）
熔点（K ） 热导率（Wcm-6K-1 ）
CET(10-6K-1 )
电子迁移率（cm2V-1s-1 ） 电子饱和速度（cms-1 ）
截止电压（Vcm-1 ）
宽禁带半导体参数比较
Zno 3.37 纤锌矿 a=3.250 c=5.205 2250 0.6 a=6.5 c=3.0 196 3.0 5.0
的透明性。 纳米ZnO在阳光尤其在紫外线照射下，在水和空气（氧气）中，能自行分解出
自由移动的带负电的电子（e-），同时留下带正电的空穴（h+）。这种空穴可 以激活空气中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧 化反应（包括细菌内的有机物），从而把大多数病菌和病毒杀死。 纳米ZnO应用于防晒化妆品中，不但使体系拥有收敛性和抗炎性，而且具有吸收 人体皮肤油脂的功效。
宽禁带半导体ZnO材料的调研
紫外线屏蔽性、透明性、灭菌性、光致发光。 纳米氧化锌在催化剂和光催化剂中的应用
纳米氧化锌具有优异的光催化活性。当氧化锌纳米粒子受到大于禁带宽度能 量的光子照射后，电子从价带跃迁到导带，产生了电子-空穴对，空穴能使 OH-生成氧化性很高的·OH 自由基，可以把许多难降解的有机物氧化成CO2 和H2O等无机物。
宽禁带半导体ZnO材料的调研
ZnO是一种理想的短波长发光器件材料。能以带间直接跃迁的方式获得高 效率的辐射复合。ZnO薄膜还具有较低的激射阈值，这主要是由于ZnO很 高的激子束缚能(室温下为60meV)可以大大降低低温下的激射阈值，而且 在室温下适当的激发强度，ZnO激子间的复合可取代电子-空穴对的复合， 因而可预期一个低的阈值来产生受激发射。
材料 禁带宽度（eV ）
晶格类型 晶格常数（A ）
熔点（K ） 热导率（Wcm-6K-1 ）
CET(10-6K-1 )
电子迁移率（cm2V-1s-1 ） 电子饱和速度（cms-1 ）
截止电压（Vcm-1 ）
宽禁带半导体参数比较
Zno 3.37 纤锌矿 a=3.250 c=5.205 2250 0.6 a=6.5 c=3.0 196 3.0 5.0
宽禁带半导体电力电子器件
宽禁带半导体材料的禁带宽度较大，能够 在高温环境下保持稳定的性能，增强了电 力电子器件的可靠性和稳定性。
节能环保
推动技术进步
宽禁带半导体电力电子器件具有高效能、 低能耗的优点，有助于减少能源消耗和环 境污染。
宽禁带半导体电力电子器件的发展推动了 新能源、智能电网、电动汽车等领域的技 术进步和应用。
对未来研究和发展的建议
宽禁带半导体电力电子器件
目录
• 引言 • 宽禁带半导体材料 • 宽禁带半导体电力电子器件的种类 • 宽禁带半导体电力电子器件的应用 • 宽禁带半导体电力电子器件的挑战与前景 • 结论
01 引言
宽禁带半导体的定义
宽禁带半导体
指禁带宽度较大的半导体材料，通常 禁带宽度大于2.3eV。常见的宽禁带 半导体材料包括硅碳化物（SiC）、氮 化镓（GaN）和氧化锌（ZnO）等。
料之一。
GaN电力电子器件在电动汽车、可再生能源系统、智 能电网等领域也具有广泛应用前景，尤其在高压和高
温环境下表现出更高的性能优势。
宽禁带半导体的优势
高热导率
宽禁带半导体材料具有高热导率， 能够有效地将热量导出，提高器 件的散热性能和可靠性。
高击穿场强
宽禁带半导体材料具有高击穿场 强，能够承受更高的电压和电流， 提高器件的耐压能力和电流容量。
高频开关电源
宽禁带半导体电力电子器件具有高频 开关能力，可应用于高频开关电源， 减小电源体积和重量，提高电源转换 效率。
02 宽禁带半导体材料
硅碳化物（SiC）
硅碳化物（SiC）是一种宽禁带半导体材料，具有高热导率、高击穿场强、高电子饱 和迁移速度等优点。
SiC在高温、高压、高频和高功率应用领域具有优异性能，是制造电力电子器件的理 想材料之一。
宽禁带半导体材料新进展PPT课件
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
GaN材料新进展
阻碍GaN材料发展的因素
没有合适的单晶衬底材料 位错密度太大 无法实现p型轻掺杂
氮化镓器件的衬底选择
晶格失配率小的材料 硅、碳化硅和蓝宝石 （ 其 中 碳化硅与氮化镓匹配得更好 一些,二者的晶格失配仅有3.3%, 而蓝宝石和氮化镓的晶 格失配高达14.8% ， 此外,碳化硅的 热 导 率 比氮化镓高,对 改善大功率器件的温度特性也大有好处） 因此，目前，选用SiC作为衬底生长GaN是许多研究者关 注的一个方面。
10ganaln4hsic新型光触发功率半导体器件工作原理发射极零偏压集电极正偏压基区注入光脉冲时载流子在能带之间跃迁并导致电子空穴倍增当基区中的光生电子向集电区移动时空穴就会复合掉一小部分从发射极注入的电子大多数未被复合的电子就到达集电极随着光脉冲的断开基区中载流子快速复合psd便处于关态同时异质pn结将承受很大的发射极集电极电压11ganaln4hsic新型光触发功率半导体器件12未来展望随着宽禁带半导体材料工艺技术的不断进步成熟新结构的功率半导体器件的应用越来越广泛
宽禁带半导体材料与器件应用 新进展
SiC-AlN-GaN材料与器件新进展
报告者：杨勇
主要内容
• 几种主要半导体材料的物理属性 • 宽禁带半导体材料新进展 • GaN-AlN-(4H)SiC新型光触发功率
半导体器件
• 未来展望
宽禁带半导体材料
其他应用
宽禁带半导体材料在传感器、太阳 能电池、电子束器件等领域也有应 用。
02
宽禁带半导体材料的性质
物理性质
高击穿电场
宽禁带半导体具有高的击穿电 场，可使其在高温和高频下保
持优良的导电性能。
高热导率
宽禁带半导体的热导率较高，有 利于器件的高温工作。
低有效质量
宽禁带半导体具有低的有效质量， 有助于提高其电子和空穴的迁移率 。
方法。
该方法的基本原理是将金属有机物作 为源材料，通过控制反应温度、反应 压力、反应气体的种类和输送到反应 炉中的量等参数，实现高质量宽禁带
半导体材料的可控制备。
与传统的化学气相沉积法相比，金属 有机物化学气相沉积法具有更高的生 长速率和更低的成本，同时还可以实 现不同类型宽禁带半导体材料的可控
制备。
总结词
宽禁带半导体材料具有宽带隙和高透光性等特性，因此在光电器件领域也有 着广泛的应用前景。
详细描述
宽禁带半导体材料在光电器件领域主要应用于LED、激光器和光检测器等光电 器件的制作。这些器件可以应用于光纤通信、光信息处理和光电传感等领域 。
传感和MEMS应用
总结词
宽禁带半导体材料具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性等优点，因此在传感和 MEMS领域也有着广泛的应用前景。
该方法的基本原理是将反应气体输送到反应炉中，在一定的温度和压力下，反应气体发生 化学反应并生成固态薄膜。
通过控制反应气体的种类和输送到反应炉中的量，可以精确地控制薄膜的生长速率和厚度 ，从而实现高质量宽禁带半导体材料的可控制备。
溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种在宽禁带半导体材料制备中常用的化学方法。
微波射频应用
总结词
宽禁带半导体材料具有高频率特性、低损耗和高功率容量等 优势，因此在微波射频领域也具有广泛的应用前景。
宽禁带半导体ZnO材料的调研培训课件
ZnO薄膜的其它性质与应用
气敏特性 压敏特性 P—n结特性 压电特性
压电器件 太阳能电池 气敏元件 压敏元件 声表面波器件(SAW)
纳米氧化锌的性质和用途
纳米氧化锌的主要性质
表面效应 表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大 后所引起的性质上的变化。这种变化使其表面与内部的晶格振动产生了显 著变化，导致纳米材料具有许多奇特的性能。
非晶半导体材料 在工业上，非晶半导体材料主要用于制备像传感器，太阳能锂电池 薄膜晶体管等非晶体半导体器件。
化合物半导体材料 如今化合物半导体材料已经在太阳能电池，光电器件，超高速器件， 微波等领域占据重要位置，且不同种类具有不同的应用。
第三代半导体材料zno
Zn0是一种新型的宽禁带半导体材料。具有优异的晶格、光电、压电和介 电特性。
同时ZnO室温下的禁带宽度为 3.37eV，与GaN(3.4eV)相近而他的激子束 缚能远大于GaN( 25meV)等材料，因此在蓝紫光器件方面的应用比其它 半导体更有潜力,产生室温短波长发光的条件更加优越。
ZnO的紫外受激发射特性与应用
ZnO是一种理想的短波长发光器件材料。能以带间直接跃迁的方式获得高 效率的辐射复合。ZnO薄膜还具有较低的激射阈值，这主要是由于ZnO很 高的激子束缚能(室温下为60meV)可以大大降低低温下的激射阈值，而且 在室温下适当的激发强度，ZnO激子间的复合可取代电子-空穴对的复合， 因而可预期一个低的阈值来产生受激发射。
体积效应 当纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时，周期性的边 界条件将被破坏，磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化剂及熔点 等都较普通粒子发生了很大的变化，这就是纳米粒子的体积效应。
纳米氧化锌的性质和用途
第五章-宽带隙半导体材料PPT课件
▪ 2005年 MBE制备的ZnO基p-i-n同质结LED和MOCVD 制备的ZnO基p-n同质结LED的初步实现，让人们 看到了ZnO固体照明和激光工程应用的曙光。
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43
目前ZnO半导体研究热点
ZnO p型掺杂
初步进展: 通过N单掺或共掺方法可获得空穴浓度 达1019cm-3；P、As和Sb的掺杂可获得1018cm-3的 空穴浓度；初步实现ZnO同质LED。
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6
氮化物研究的几个重大突破
▪ 1986年，日本的科学家Amano和Akasasi利用MOCVD技术 在AlN缓冲层上生长得到高质量的GaN薄膜。
▪ 随后他们利用低能电子束辐照(LEEBI)技术得到了Mg掺 杂的p型GaN样品，视为GaN研究发展的另一重大突破。 1989年，他们研制出第一个p-n结构的LED。
45
ZnO基纳米结构
▪ 2001年 蓝宝石衬底上实现ZnO自组装纳米 线阵列紫外受激发射的实现，引起了人们 对ZnO纳米材料与器件研究的极大兴趣。
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46
ZnO的能带结构
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47
ZnO的PL光谱
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48
ZnO的制备技术
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49
ZnO的器件应用
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8
部分化合物半导体的带隙宽度
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9
氮化物三元合金的X射线衍射谱
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10
宽带隙半导体材料的特点
▪ 压电性与极化效应 ▪ 高热导率 ▪ 小介电常数 ▪ 极高临界击穿电场 ▪ 耐高温、抗辐射 ▪ 大激子束缚能 ▪ 巨大能带偏移
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11
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43
目前ZnO半导体研究热点
ZnO p型掺杂
初步进展: 通过N单掺或共掺方法可获得空穴浓度 达1019cm-3；P、As和Sb的掺杂可获得1018cm-3的 空穴浓度；初步实现ZnO同质LED。
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6
氮化物研究的几个重大突破
▪ 1986年，日本的科学家Amano和Akasasi利用MOCVD技术 在AlN缓冲层上生长得到高质量的GaN薄膜。
▪ 随后他们利用低能电子束辐照(LEEBI)技术得到了Mg掺 杂的p型GaN样品，视为GaN研究发展的另一重大突破。 1989年，他们研制出第一个p-n结构的LED。
45
ZnO基纳米结构
▪ 2001年 蓝宝石衬底上实现ZnO自组装纳米 线阵列紫外受激发射的实现，引起了人们 对ZnO纳米材料与器件研究的极大兴趣。
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46
ZnO的能带结构
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47
ZnO的PL光谱
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48
ZnO的制备技术
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49
ZnO的器件应用
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8
部分化合物半导体的带隙宽度
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9
氮化物三元合金的X射线衍射谱
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10
宽带隙半导体材料的特点
▪ 压电性与极化效应 ▪ 高热导率 ▪ 小介电常数 ▪ 极高临界击穿电场 ▪ 耐高温、抗辐射 ▪ 大激子束缚能 ▪ 巨大能带偏移
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11
《SiC碳化硅》课件
废弃物资源化利用
对生产过程中的废弃物进行资源 化利用，降低对环境的影响。
THANKS
感谢观看
光学性质
总结词
碳化硅具有优异的光学性能，可用于制造光学器件和激光器等。
详细描述
碳化硅是一种宽带隙半导体材料，具有优异的光学性能，能够吸收紫外线和蓝光等短波长光，并可在 高温下保持稳定的光学性能。因此，碳化硅在光学器件、激光器和LED等领域有广泛应用。
03
Sic碳化硅的应用
磨料和磨具
碳化硅作为磨料和磨具有着广泛的应 用，由于其硬度高、耐磨性好，常用 于磨削、研磨和抛光各种硬质材料。
详细描述
碳化硅具有很高的熔点和化学稳定性，能够在高达2800°C的高温下保持稳定， 同时对酸、碱和盐等化学物质具有很好的抗腐蚀性。
电绝缘性
总结词
碳化硅是一种优秀的电绝缘材料 ，适用于电子和电力行业。
详细描述
碳化硅在常温下的电绝缘性能非 常好，其电阻率极高，因此被广 泛应用于电子和电力行业的绝缘 材料。
切削性能。
在切割工具领域，碳化硅可以用 于制造锯条、切割片、切割刀等 ，用于切割各种硬质材料，如石
材、玻璃、陶瓷等。
在刀具领域，碳化硅可以用于制 造铣刀、钻头、车刀等，用于切 削金属材料，提高加工效率和刀
具寿命。
耐火材料和坩埚
碳化硅具有优良的高温性能，可以作为耐火材料和坩埚材料用于高温炉和熔炼设备 中。
详细描述
Sic碳化硅是由碳元素和硅元素组成的化合物，其晶体结构中，每个碳原子与四个硅原子形成共价键，形成了一种 坚固的、类似于金刚石的晶体结构。由于其独特的晶体结构和化学键合状态，Sic碳化硅展现出许多优异的物理和 化学性质。
发现与历史
总结词
禁带计算方法课件
计算方法的发展历程
早期计算方法
早期禁带宽度计算主要基于经验公式和近似模型，如能带 模型和有效质量模型等。这些方法简单易行，但精度有限 。
密度泛函理论
随着计算技术的发展，密度泛函理论逐渐成为计算材料电 子结构的标准方法。它可以更准确地描述电子之间的相互 作用，从而更精确地计算禁带宽度。
机器学习和人工智能
固体物理基础
固体物理是研究固体材料的结构、性 质和相互作用的科学，为理解半导体 材料的能带结构提供了基础。
固体物理中的晶体结构、能级分裂、 电子跃迁等概念在禁带宽度计算中具 有重要应用。
能带理论
能带理论是描述固体材料电子结构的理论框架，为理解半导 体的导电和光学性质提供了基础。
能带理论中的价带、导带、禁带等概念在禁带宽度计算中具 有重要应用。
近年来，机器学习和人工智能技术也被应用于禁带宽度计 算。这些方法可以处理大规模数据，提供更准确的预测结 果，并有助于发现新的材料和器件。
02
基础知识
量子力学基础
01
量子力学是描述微观粒子运动和 相互作用的基本理论框架，为禁 带宽度计算提供了理论基础。
02
量子力学中的波函数、能量、动 量等概念在禁带宽度计算中具有 重要应用。
在实际应用中，应根据具体需求选择 合适的计算方法，以获得更准确的结 果。
研究展望
随着计算机技术和理论物理的 发展，禁带宽度计算方法将不
断改进和完善。
未来研究可以探索更精确、更 高效的计算方法，以解决现有
方法的局限性。
同时，可以进一步研究禁带宽 度与材料性质、器件性能等方 面的关系，为实际应用提供更 多有价值的信息。
误差分析
对计算结果的误差进行分 析，了解误差来源和影响 程度。
宽禁带半导体电力电子器件(ppt)
四、 研究方法、技术路线和可行性分析
技术路线：
器件的结 构设计
外延材 料生长
离子注入 退火技术 热氧化技术 欧姆接触 肖特基接触
最大电子饱和速度 (107cm/s)
Si 1.12 11.8 1.5 0.3 1500 425
0.9
GaAs 1.43 12.5 0.54 0.4 8800 400
3C-SiC 2.4 9.72 3.2 2.12 800 40
4H-SiC 3.26 10 3.7 2.2 1000 115
6H-SiC 3.0 9.66 4.9 2.5 400 100
（3）器件的可靠性及失效机理研究。 包括SiC电力电子器件反向漏电流机理研究，高温下SiC材料的欧姆接触、 肖特基接触、SiO2/SiC界面态、SiC器件的导通、击穿和开关速度等特性的 可靠性研究等。
二、 研3 究研究内内容容、拟解决的技术难点
拟解决的技术难点：
（1）器件的合理化设计。 （2）SiC的热氧化技术。 可靠性及失效机理研究。SiC材料的欧姆接触，SiO2/SiC界面 态，器件的导通、击穿和开关速度等特性的可靠性研究。② SiC
一、 国内外发展现状与趋势
电力电子器件的发展趋势：
更大导通电流容量、更高阻断电压及更高功率容量； 低通态电阻和低通态压降； 更快的开关速度和更高的工作频率等方向发展。
二、 研3 究研究内内容容、拟解决的技术难点
SiC电力电子器件的主要研究内容：
（1）SiC电力电子器件的器件物理研究。 包括SiC高压二极管及SiC-MOSFET晶体管的材料结构设计，器件的耐压 解析模型的建立，场板、场限环及结终端延伸等终端保护技术在器件上的应 用与设计，完善宽禁带SiC功率器件结构优化设计理论等。 （2）SiC电力电子器件制备的关键技术研究。 包括SiC材料的欧姆接触、肖特基接触的研究，SiC离子注入及退火技术 研究，SiC表面处理及高性能的氧化层制备技术研究，SiC材料的低损伤刻蚀 技术研究，及其各关键工艺技术的整合等内容。
宽禁带半导体材料
详细描述
氧化锌是一种直接带隙半导体材料，具有高激子束缚能和宽带隙等优点，在 透明电子器件、紫外光电器件和压电器件等领域有着广泛的应用前景。
其他宽禁带半导体材料
总结词
除了氮化镓、碳化硅和氧化锌外，还有一 些其他宽禁带半导体材料，如氮化铝 (AlN)、碳化钛(TiC)等。
VS
详细描述
这些材料也具有各自的优点和应用前景， 如氮化铝具有高热导率和化学稳定性等优 点，在高温电子器件和光电器件等领域有 着广泛的应用；碳化钛具有高硬度、高化 学稳定性和宽带隙等优点，在高温和抗辐 射电子器件等领域有着广泛的应用。
航空航天
宽禁带半导体材料在航空航天领域的应用也越来 越多，如航空电子、宇航电子等，可用于航空航 天器的控制系统和导航系统等领域。
02
宽禁带半导体材料的基本类 型
氮化镓(GaN)
总结词
氮化镓是一种具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子速度和高化学稳定性等优 点的宽禁带半导体材料。
详细描述
氮化镓是一种直接带隙半导体材料，具有高热导率和高电子迁移率等优点，在电 力电子器件、光电器件和微波器件等领域有着广泛的应用前景。
碳化硅(SiC)
总结词
碳化硅是一种具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子速度等优点的宽禁带半导体材料。
详细描述
碳化硅是一种间接带隙半导体材料，具有高热导率和高温稳定性等优点，在电力电子器件、光电器件和高温电 子器件等领域有着广泛的应用前景。
氧化锌(ZnO)
总结词
氧化锌是一种具有高激子束缚能、高电子迁移率、高透明度等优点的宽禁带 半导体材料。
宽禁带半导体材料
xx年xx月xx日
contents
目录
• 宽禁带半导体材料概述 • 宽禁带半导体材料的基本类型 • 宽禁带半导体材料制备工艺 • 宽禁带半导体材料的应用前景 • 宽禁带半导体材料的研究挑战与展望
氧化锌是一种直接带隙半导体材料，具有高激子束缚能和宽带隙等优点，在 透明电子器件、紫外光电器件和压电器件等领域有着广泛的应用前景。
其他宽禁带半导体材料
总结词
除了氮化镓、碳化硅和氧化锌外，还有一 些其他宽禁带半导体材料，如氮化铝 (AlN)、碳化钛(TiC)等。
VS
详细描述
这些材料也具有各自的优点和应用前景， 如氮化铝具有高热导率和化学稳定性等优 点，在高温电子器件和光电器件等领域有 着广泛的应用；碳化钛具有高硬度、高化 学稳定性和宽带隙等优点，在高温和抗辐 射电子器件等领域有着广泛的应用。
航空航天
宽禁带半导体材料在航空航天领域的应用也越来 越多，如航空电子、宇航电子等，可用于航空航 天器的控制系统和导航系统等领域。
02
宽禁带半导体材料的基本类 型
氮化镓(GaN)
总结词
氮化镓是一种具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子速度和高化学稳定性等优 点的宽禁带半导体材料。
详细描述
氮化镓是一种直接带隙半导体材料，具有高热导率和高电子迁移率等优点，在电 力电子器件、光电器件和微波器件等领域有着广泛的应用前景。
碳化硅(SiC)
总结词
碳化硅是一种具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子速度等优点的宽禁带半导体材料。
详细描述
碳化硅是一种间接带隙半导体材料，具有高热导率和高温稳定性等优点，在电力电子器件、光电器件和高温电 子器件等领域有着广泛的应用前景。
氧化锌(ZnO)
总结词
氧化锌是一种具有高激子束缚能、高电子迁移率、高透明度等优点的宽禁带 半导体材料。
宽禁带半导体材料
xx年xx月xx日
contents
目录
• 宽禁带半导体材料概述 • 宽禁带半导体材料的基本类型 • 宽禁带半导体材料制备工艺 • 宽禁带半导体材料的应用前景 • 宽禁带半导体材料的研究挑战与展望
宽禁带半导体材料新进展课件
详细描述
宽禁带半导体材料在生物医学领域的应用主要集中在生物传感器、生物成像、药物递送等方面。这些 应用能够实现高灵敏度的生物分子检测、高分辨率的生物成像以及精确的药物递送，为生物医学研究 提供了新的工具和方法。
05
宽禁带半导体材料新进展及前 景展望
Chapter
新材料研发进展
氮化镓（GaN）研究
THANKS
感谢观看
氮化镓是一种宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、高热导率等优点，近年来在电力电子、光电子等领域得到了广泛 应用。研究者们正在不断探索提高氮化镓材料质量、降低成本的新途径。
碳化硅（SiC）研究
碳化硅也是一种宽禁带半导体材料，具有高熔点、化学稳定性好等优点，主要用于高温、高压、高频等场合。研究者 们正在探索提高碳化硅材料质量、降低成本的新途径，并开发新的加工技术和应用领域。
新能源汽车
新能源汽车的快速发展对电力电子器 件的性能提出了更高的要求，宽禁带 半导体材料具有高热导率、高击穿电 场等优点，适用于制造高效、可靠的 电力电子器件。例如，氮化镓可以用 于制造高效、高频的功率开关器件， 碳化硅可以用于制造高效、可靠的功 率模块。
智能制造
智能制造领域对高精度、高效率的电 子器件有着广泛的需求，宽禁带半导 体材料具有高稳定性、高可靠性等优 点，适用于制造高精度、高效率的电 子器件。例如，碳化硅可以用于制造 高效、可靠的功率转换器件，氧化锌 可以用于制造高速的光电传感器。
发展前景展望
01
提高性能
随着科技的不断发展，对宽禁带半导体材料的性能要求也越来越高。未
来，研究者们将继续探索新的工艺和技术，提高材料的性能和可靠性。
02 03
降低成本
宽禁带半导体材料目前仍然存在成本较高的问题，这限制了其广泛应用 。未来，研究者们将致力于探索新的制备方法和工艺，降低材料的成本 。
宽禁带半导体材料在生物医学领域的应用主要集中在生物传感器、生物成像、药物递送等方面。这些 应用能够实现高灵敏度的生物分子检测、高分辨率的生物成像以及精确的药物递送，为生物医学研究 提供了新的工具和方法。
05
宽禁带半导体材料新进展及前 景展望
Chapter
新材料研发进展
氮化镓（GaN）研究
THANKS
感谢观看
氮化镓是一种宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、高热导率等优点，近年来在电力电子、光电子等领域得到了广泛 应用。研究者们正在不断探索提高氮化镓材料质量、降低成本的新途径。
碳化硅（SiC）研究
碳化硅也是一种宽禁带半导体材料，具有高熔点、化学稳定性好等优点，主要用于高温、高压、高频等场合。研究者 们正在探索提高碳化硅材料质量、降低成本的新途径，并开发新的加工技术和应用领域。
新能源汽车
新能源汽车的快速发展对电力电子器 件的性能提出了更高的要求，宽禁带 半导体材料具有高热导率、高击穿电 场等优点，适用于制造高效、可靠的 电力电子器件。例如，氮化镓可以用 于制造高效、高频的功率开关器件， 碳化硅可以用于制造高效、可靠的功 率模块。
智能制造
智能制造领域对高精度、高效率的电 子器件有着广泛的需求，宽禁带半导 体材料具有高稳定性、高可靠性等优 点，适用于制造高精度、高效率的电 子器件。例如，碳化硅可以用于制造 高效、可靠的功率转换器件，氧化锌 可以用于制造高速的光电传感器。
发展前景展望
01
提高性能
随着科技的不断发展，对宽禁带半导体材料的性能要求也越来越高。未
来，研究者们将继续探索新的工艺和技术，提高材料的性能和可靠性。
02 03
降低成本
宽禁带半导体材料目前仍然存在成本较高的问题，这限制了其广泛应用 。未来，研究者们将致力于探索新的制备方法和工艺，降低材料的成本 。
宽禁带半导体ppt课件
35
接下来用UV光通过掩模版的透光区使光刻胶曝光， 如图（b）所示。掩模版是预先制备的玻璃或石英版， 其暗区上可复以制阻有挡需U要V转光移线到通S过iO。2薄曝膜光上区的域图中形的。光掩刻模胶版会发的
生光化学反应，反应的类型与光刻胶的种类有关。对
于负性光刻胶，在经过光照的区域会发生聚合反应，
变得难以去除。浸入显影剂之后，曝光区域发生聚合
48
a
49
光刻对准及套准偏差 接近式和接触式曝光的对准为人工对
准，误差大，时间长 投影式光刻为自动对准，准确，速度
快
50
光刻技术趋势
随着集成电路工艺的发展，目前主流的光学光 刻技术已达到0.13mm，接近光学光刻技术的极 限
下一代的光刻技术：X射线光刻和电子束光刻 X射线曝光特点：分辨率高，系统复杂，制版困
以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽 缸体的内壁，可提高其耐磨性
用以制成的高级耐火材料 低品级碳化硅（含SiC约85％）是极好的脱氧剂，
用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提 高钢的质量 碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒
7
氧化及工艺
8
硅的热氧化
制备SiO2的方法
热氧化法 化学气相淀积法 热分解淀积法 溅射法 真空蒸发法 阳极氧化法等
碳化硅又称碳硅石、金钢砂或耐火砂。 在当代C、 N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应 用最广泛、最经济的一种
3
晶体结构：六方α-SiC和立方体的β-SiC(称立方 碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子 的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现 70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC
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接下来用UV光通过掩模版的透光区使光刻胶曝光， 如图（b）所示。掩模版是预先制备的玻璃或石英版， 其暗区上可复以制阻有挡需U要V转光移线到通S过iO。2薄曝膜光上区的域图中形的。光掩刻模胶版会发的
生光化学反应，反应的类型与光刻胶的种类有关。对
于负性光刻胶，在经过光照的区域会发生聚合反应，
变得难以去除。浸入显影剂之后，曝光区域发生聚合
48
a
49
光刻对准及套准偏差 接近式和接触式曝光的对准为人工对
准，误差大，时间长 投影式光刻为自动对准，准确，速度
快
50
光刻技术趋势
随着集成电路工艺的发展，目前主流的光学光 刻技术已达到0.13mm，接近光学光刻技术的极 限
下一代的光刻技术：X射线光刻和电子束光刻 X射线曝光特点：分辨率高，系统复杂，制版困
以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽 缸体的内壁，可提高其耐磨性
用以制成的高级耐火材料 低品级碳化硅（含SiC约85％）是极好的脱氧剂，
用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提 高钢的质量 碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒
7
氧化及工艺
8
硅的热氧化
制备SiO2的方法
热氧化法 化学气相淀积法 热分解淀积法 溅射法 真空蒸发法 阳极氧化法等
碳化硅又称碳硅石、金钢砂或耐火砂。 在当代C、 N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应 用最广泛、最经济的一种
3
晶体结构：六方α-SiC和立方体的β-SiC(称立方 碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子 的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现 70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC
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禁带宽度优秀课件
以（αhʋ）2为纵轴，hʋ为横轴做曲线，将线性部分延长， 与横轴旳交点就是Eg。作图环节： 1.求吸收系数α， 2.求入射光子能量hʋ=hc/λ, h=4.13567×10-15 eV ·s, c=3×1017nm/s,λ是和透射率T相应旳波长，单位：nm。 hʋ=1240.7/ λ，（eV） 3.求（αhʋ）2
W–H model 和 Scherrer formula旳不同： 1.谢乐公式用测量旳衍射宽度计算晶粒尺寸，忽视了晶格缺陷和其他原因 引起旳衍射峰增宽，会造成得到旳晶粒尺寸偏小。D=kλ/βcosθ。 2. W–H model is considering the combined effects of domain and lattice deformation,which produce final line broadening β. （考虑晶粒尺寸和 晶格变形旳综合影响得到最终旳谱线增宽β），比谢乐公式精确。 The final line broadening：β=βgrain size +βlattice distortion。 （假设仪器旳影响能够忽视）
positioned at 2θi , ε is the elastic strain, D isthe grain size .
microstrains ε是拟合直线旳斜率, 纵轴旳截距是1/D.
金属中旳费米能级是导带中自由电子填充旳最高能级。
对于本征半导体和绝缘体，因为价带填满了电子，占 据率为100%，导带是空旳，费米能级位于禁带中间。
对于n型半导体，导带中有较多旳电子（多数载流子）， 费米能级接近导带底；掺入施主杂质旳浓度越高，费 米能级越接近导带底，或进入导带。
对于p型半导体，价带中有较多旳自由空穴（多数载流 子），则费米能级在价带顶之上，并接近价带顶；同 步，掺入受主杂质旳浓度越高，费米能级越接近价带 顶。
W–H model 和 Scherrer formula旳不同： 1.谢乐公式用测量旳衍射宽度计算晶粒尺寸，忽视了晶格缺陷和其他原因 引起旳衍射峰增宽，会造成得到旳晶粒尺寸偏小。D=kλ/βcosθ。 2. W–H model is considering the combined effects of domain and lattice deformation,which produce final line broadening β. （考虑晶粒尺寸和 晶格变形旳综合影响得到最终旳谱线增宽β），比谢乐公式精确。 The final line broadening：β=βgrain size +βlattice distortion。 （假设仪器旳影响能够忽视）
positioned at 2θi , ε is the elastic strain, D isthe grain size .
microstrains ε是拟合直线旳斜率, 纵轴旳截距是1/D.
金属中旳费米能级是导带中自由电子填充旳最高能级。
对于本征半导体和绝缘体，因为价带填满了电子，占 据率为100%，导带是空旳，费米能级位于禁带中间。
对于n型半导体，导带中有较多旳电子（多数载流子）， 费米能级接近导带底；掺入施主杂质旳浓度越高，费 米能级越接近导带底，或进入导带。
对于p型半导体，价带中有较多旳自由空穴（多数载流 子），则费米能级在价带顶之上，并接近价带顶；同 步，掺入受主杂质旳浓度越高，费米能级越接近价带 顶。
课程名称宽禁带半导体材料与器件(精)
注：每门课程都须填写此表。本表不够可加页
（2）微电子器件与IC设计，刘刚等，科学出版社
（3）碳化硅宽带隙半导体技术，郝跃等，科学出版社
（4）化合物半导体材料与器件，谢孟贤等电子科技大学出版社该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。
专家组长
专家年月日
1.1 GaN材料生长
1.1 SiC材料生长
1.3 ZnO材料生长
第三章GaN基半导体发光管LED和激光管LD
3.1GaN基蓝、绿半导体发光管LED
3.2半导体白光照明
3.3大功率半导体发光管
3.4GaN基半导体激光管LD
第四章GaN基深紫外LED和探测器
4.1GaN基深紫外发光管LED
4.2GaN基半导体探测器
开课学期：
总学时/讲授学时：32/
学分：
先修课程要求：固体物理或半导体物理
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
陈长清
教授
半导体
37
半导体
黄黎蓉
副教授
半导体
39
半导体
吴志浩
副教授
半导体
28
半导体
戴江南
博士后
半导体
28
半导体
教学大纲：（章节目录）
本课程共分为七章进行授课：
第一章宽禁带半导体导论
第二章宽禁带半导体材料生长
7.4 SiC基结型场效应管(JFET)和肖特基栅场效应管(MESFET)
7.5 SiC基双极结型晶体管(BJT)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)
第七章ZnO基半导体器件
7.1 ZnO基光电子器件
（2）微电子器件与IC设计，刘刚等，科学出版社
（3）碳化硅宽带隙半导体技术，郝跃等，科学出版社
（4）化合物半导体材料与器件，谢孟贤等电子科技大学出版社该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。
专家组长
专家年月日
1.1 GaN材料生长
1.1 SiC材料生长
1.3 ZnO材料生长
第三章GaN基半导体发光管LED和激光管LD
3.1GaN基蓝、绿半导体发光管LED
3.2半导体白光照明
3.3大功率半导体发光管
3.4GaN基半导体激光管LD
第四章GaN基深紫外LED和探测器
4.1GaN基深紫外发光管LED
4.2GaN基半导体探测器
开课学期：
总学时/讲授学时：32/
学分：
先修课程要求：固体物理或半导体物理
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
陈长清
教授
半导体
37
半导体
黄黎蓉
副教授
半导体
39
半导体
吴志浩
副教授
半导体
28
半导体
戴江南
博士后
半导体
28
半导体
教学大纲：（章节目录）
本课程共分为七章进行授课：
第一章宽禁带半导体导论
第二章宽禁带半导体材料生长
7.4 SiC基结型场效应管(JFET)和肖特基栅场效应管(MESFET)
7.5 SiC基双极结型晶体管(BJT)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)
第七章ZnO基半导体器件
7.1 ZnO基光电子器件
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• 它象一块汉堡包，中间层是一种将电能转 换为可见光的半导体材料，上下两层是电 极，光的颜色根据材料的不同而有变化。
14
发光二极管的基本原理（1）
• At the junction, free electrons from the N-type material fill holes from the P-type material. This creates an insulating layer in the middle of the diode called the depletion zone.
• What’s the third luminescence reverlution (TLR) ?
• The relationship between TGS and TLR • 国家半导体照明工程 • ZnO • AlN
5
什么是第三代半导体(TGS)?
• 第一代半导体: 以 Si 为代表( 以Si, Ge 等元素半导体为主）；
1510
1770
k=1.313
k=0.46
k=1.13
7
8
Ⅲ-V族GaN基系列半导体材料，主 要包括GaN、AlN、InN、AlGaN、InGaN 和AlGaInN等。室温直接带隙宽度分别 为InN（0.7eV）、GaN（3.4eV）、AlN （6.2eV），三元合金的带隙变化 0.7eV - 6.2eV所对应的光谱变化范围 从紫外光延伸到红外光波区域，称之 为全光谱材料。
• 第二代半导体：以 GaAs 为代表（以 GaAs ，InGaAs等合金化合物半导体为 主）；
• 第三代半导体: 以 GaN 为代表（以 GaN, InGaN, ZnO, SiC等合金化合物 为主）；
6
晶格结构 带隙宽度
Eg(eV)
带隙类型 晶格常数
(nm)
密度 熔点(K) 热导率
(w/cm.K)
16
发光二极管的基本原理（3）
• When the positive end of the circuit is hooked up to the N-type layer and the negative end is hooked up to the Ptype layer, free electrons collect on one end of the diode and holes collect on the other. The depletion zone gets bigger
17
LEDs have several advantages over conventional incandescent lamps. For one thing, they don't have a filament that will burn out, so they last much longer. Additionally, their small plastic bulb makes them a
9
GaN室温电子迁移率可达1000m2/(V·S)。 GaN基系列半导体材料具有强的原子键、 化学稳定性好，在室温下不溶于水、酸和 碱； GaN基半导体也是坚硬的高熔点材料，熔 点高达约1770℃。 GaN具有高的电离度，在III-V族化合物 中是最高的（0.5或0.43）。
10
GaN 基材料的器件应用
宽带隙半导体的研究现状与展望
1
• 以前商务人士总是在抱怨，公司使用的投影机体积太大， 跑业务时，投影机是最让他们头痛的地方。最近三菱公司 推出一款可以放在手掌上的DLP口袋式投影机，它不仅适 合个人娱乐，更符合移动商务人士讲求便利、行动自如。
• 这款口袋式投影机的体积为121X 47 X 97（毫米），重
12
• 1962年，第一只半导体发光二极 管（LEDs — Luminesence Electron Diode) 问世，孕育着照 明领域将发生第三次革命（气体发 光 固体发光）；
13
发光二极管（LEDs）
• 属于固体冷光源。是由半导体材料做成的pn结，在正向偏压下以自发辐射的形式进行 发光的发光器件;
1、发光器件（LEDs, LDs); 2、场效应晶体管; 3、紫外光探测器; 4、微波波导 5、光存储器件
…….
11
What’s the third luminescence reverlution(TLR)?
• 火的产生 — 照明领域的第一次革命，标 志着人类从那时起有了可控的光源；
• 1879年，爱迪生发明了第一只白炽灯（碳 丝），开始了照明领域的第二次革命，同 时也拉开了人类现代文明的序幕； （先天性缺陷：钨丝加热耗电大，灯泡易 碎，高压不安全等）
Si
GaAs
GaN
金刚石结构 闪锌矿结构 纤锌矿结构
1.244 (300K) 1.153 (0K)
间接
1.42 (300K)
直接
3.39 (300K)
3.50(0K) 直接
a= 0.5431
a=0.5653
2.33 g/cm3
5.26g/cm3
a=0.3189 c=0.5182 6.1g/cm3
1490
400克，可以轻松放入用户口ห้องสมุดไป่ตู้中. ?
2
• 每日经济新闻
目前我国能源日益紧缺，LEDs照明可大大 达到节电目的，预计2010年我国用电量将 达2.7万亿度，照明用电量超过3000亿度。 只要有1/3的白炽灯被LEDs灯取代，每年就 能为国家节省用电近1000亿度，相当于一 个三峡工程的年发电量。
LEDs ?
3
• 东方网-文汇报
2005年1月11日，日本东京高等法院做出 判决，要求日亚化学工业公司向蓝色发光 二极管发明人中村修二教授支付职务发明 报酬8.43亿日元。
?
4
• What ‘s the third generation semiconductors (TGS) ?
15
发光二极管的基本原理（2）
When the negative end of the circuit is hooked up to the N-type layer and the positive end is hooked up to P-type layer, electrons and holes start moving and the depletion zone disappears
14
发光二极管的基本原理（1）
• At the junction, free electrons from the N-type material fill holes from the P-type material. This creates an insulating layer in the middle of the diode called the depletion zone.
• What’s the third luminescence reverlution (TLR) ?
• The relationship between TGS and TLR • 国家半导体照明工程 • ZnO • AlN
5
什么是第三代半导体(TGS)?
• 第一代半导体: 以 Si 为代表( 以Si, Ge 等元素半导体为主）；
1510
1770
k=1.313
k=0.46
k=1.13
7
8
Ⅲ-V族GaN基系列半导体材料，主 要包括GaN、AlN、InN、AlGaN、InGaN 和AlGaInN等。室温直接带隙宽度分别 为InN（0.7eV）、GaN（3.4eV）、AlN （6.2eV），三元合金的带隙变化 0.7eV - 6.2eV所对应的光谱变化范围 从紫外光延伸到红外光波区域，称之 为全光谱材料。
• 第二代半导体：以 GaAs 为代表（以 GaAs ，InGaAs等合金化合物半导体为 主）；
• 第三代半导体: 以 GaN 为代表（以 GaN, InGaN, ZnO, SiC等合金化合物 为主）；
6
晶格结构 带隙宽度
Eg(eV)
带隙类型 晶格常数
(nm)
密度 熔点(K) 热导率
(w/cm.K)
16
发光二极管的基本原理（3）
• When the positive end of the circuit is hooked up to the N-type layer and the negative end is hooked up to the Ptype layer, free electrons collect on one end of the diode and holes collect on the other. The depletion zone gets bigger
17
LEDs have several advantages over conventional incandescent lamps. For one thing, they don't have a filament that will burn out, so they last much longer. Additionally, their small plastic bulb makes them a
9
GaN室温电子迁移率可达1000m2/(V·S)。 GaN基系列半导体材料具有强的原子键、 化学稳定性好，在室温下不溶于水、酸和 碱； GaN基半导体也是坚硬的高熔点材料，熔 点高达约1770℃。 GaN具有高的电离度，在III-V族化合物 中是最高的（0.5或0.43）。
10
GaN 基材料的器件应用
宽带隙半导体的研究现状与展望
1
• 以前商务人士总是在抱怨，公司使用的投影机体积太大， 跑业务时，投影机是最让他们头痛的地方。最近三菱公司 推出一款可以放在手掌上的DLP口袋式投影机，它不仅适 合个人娱乐，更符合移动商务人士讲求便利、行动自如。
• 这款口袋式投影机的体积为121X 47 X 97（毫米），重
12
• 1962年，第一只半导体发光二极 管（LEDs — Luminesence Electron Diode) 问世，孕育着照 明领域将发生第三次革命（气体发 光 固体发光）；
13
发光二极管（LEDs）
• 属于固体冷光源。是由半导体材料做成的pn结，在正向偏压下以自发辐射的形式进行 发光的发光器件;
1、发光器件（LEDs, LDs); 2、场效应晶体管; 3、紫外光探测器; 4、微波波导 5、光存储器件
…….
11
What’s the third luminescence reverlution(TLR)?
• 火的产生 — 照明领域的第一次革命，标 志着人类从那时起有了可控的光源；
• 1879年，爱迪生发明了第一只白炽灯（碳 丝），开始了照明领域的第二次革命，同 时也拉开了人类现代文明的序幕； （先天性缺陷：钨丝加热耗电大，灯泡易 碎，高压不安全等）
Si
GaAs
GaN
金刚石结构 闪锌矿结构 纤锌矿结构
1.244 (300K) 1.153 (0K)
间接
1.42 (300K)
直接
3.39 (300K)
3.50(0K) 直接
a= 0.5431
a=0.5653
2.33 g/cm3
5.26g/cm3
a=0.3189 c=0.5182 6.1g/cm3
1490
400克，可以轻松放入用户口ห้องสมุดไป่ตู้中. ?
2
• 每日经济新闻
目前我国能源日益紧缺，LEDs照明可大大 达到节电目的，预计2010年我国用电量将 达2.7万亿度，照明用电量超过3000亿度。 只要有1/3的白炽灯被LEDs灯取代，每年就 能为国家节省用电近1000亿度，相当于一 个三峡工程的年发电量。
LEDs ?
3
• 东方网-文汇报
2005年1月11日，日本东京高等法院做出 判决，要求日亚化学工业公司向蓝色发光 二极管发明人中村修二教授支付职务发明 报酬8.43亿日元。
?
4
• What ‘s the third generation semiconductors (TGS) ?
15
发光二极管的基本原理（2）
When the negative end of the circuit is hooked up to the N-type layer and the positive end is hooked up to P-type layer, electrons and holes start moving and the depletion zone disappears