轉載自【2018.11.30 AA探針台 閱讀 15】

化合物半導體多指晶态無機化合物半導體，即是指由兩種或兩種以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁帶寬度和能帶結構等半導體性質。包括晶态無機化合物[1](如III-V族、II-VI族化合物半導體)及其固溶體、非晶态無機化合物(如玻璃半導體)、有機化合物(如有機半導體)和氧化物半導體等。通常所說的化合物半導體多指晶态無機化合物半導體。

簡介

semiconductorchemistry （compound semiconductor ）

研究半導體材料的制備、分析以及半導體器件和集成電路生産工藝中的特殊化學問題的化學分支學科。

通常所說的化合物半導體多指晶态無機化合物半導體，即是指由兩種或兩種以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁帶寬度和能帶結構等半導體性質。包括晶态無機化合物[1](如III-V族、II-VI族化合物半導體)及其固溶體、非晶态無機化合物(如玻璃半導體)、有機化合物(如有機半導體)和氧化物半導體等。通常所說的化合物半導體多指晶态無機化合物半導體。主要是二元化合物如：砷化镓、磷化铟、硫化镉、碲化铋、氧化亞銅等，其次是二元和多元化合物，如镓鋁砷、铟镓砷磷、磷砷化镓、硒铟化銅及某些稀土化合物(如SeN、YN、La2S3等)。多采用布裡奇曼法(由熔體生長單晶的一種方法)、液封直拉法、垂直梯度凝固法制備化合物半導體單晶，用外延法、化學氣相沉積法等制備它們的薄膜和超薄層微結構化合物材料。用于制備光電子器件、超高速微電子器件和微波器件等方面。

種類

半導體材料的種類繁多，從單質到化合物，從無機物到有機物，從單晶體到非晶體，都可以作為半導體材料。根據材料的化學組成和結構，可以将半導體劃分為：元素半導體，如矽（Si）、鍺（Ge）；二元化合物半導體，如砷化镓(GaAs)、銻化铟（InSb）；三元化合物半導體，如GaAsAl、GaAsP；固溶體半導體，如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半導體(又稱非晶态半導體），如非晶矽、玻璃态氧化物半導體；有機半導體，如酞菁、酞菁銅、聚丙烯腈等。

發展

半導體化學是在1948年發明晶體管之後逐漸形成的，是一門交叉學科，涉及到無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學、晶體化學、配位化學和放射化學等許多領域的理論和内容。半導體化學的研究對象主要是高純物質，在半導體技術中，随着半導體朝高頻、大功率、高集成化方向發展，對半導體材料以及在制作半導體器件、集成電路過程中所用的各種試劑的純度，提出了越來越高的要求，有害雜質含量不超過10-6%～10-8%，有的甚至要求雜質含量10-9%～10-10%。

學的内容化

半導體化學的内容可以概括為：①矽、鍺、砷化镓等半導體材料的物理化學性質及其提純精制的化學原理，完整單晶體的制取、完整單晶層的生長以及微量雜質有控制地摻入方法。②半導體器件和集成電路制造技術如清洗、氧化、外延、制版、光刻、腐蝕、擴散等主要工藝過程及化學反應原理。③半導體器件及集成電路制造工藝中所用摻雜材料、化學試劑、高純氣體、高純水的化學性質、制備原理及純度标準。④超純物質分析及結構鑒定方法，如質譜分析、放射化分析、紅外光譜分析等。

應用

20世紀50年代，半導體器件的生産主要采用鍺單晶材料，到了60年代，由于矽單晶材料的性能遠遠超過鍺，因而半導體矽得到了廣泛的應用，在半導體材料中矽已經占據主導地位。大規模集成電路的制造都是以矽單晶材料為主的，Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體如砷化镓、磷化镓、銻化铟等也越來越受到人們的重視，特别是砷化镓具有矽、鍺所不具備的能在高溫度頻下工作的優良特性，它還有更大的禁帶寬度和電子遷移率，适合于制造微波體效應器件、高效紅外發光二極管和半導體激光器，因而砷化镓是一種很有發展前途的半導體材料。随着大規模集成電路制造工藝水平的提高，半導體化學的研究領域和對象也将不斷地擴展。

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