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你了解化合物半导体吗?


化合物半导体是由元素周期表中的两种或多种元素制成的半导体。(硅[Si]和锗[Ge]是单元素,因此不是化合物半导体,尽管它们用于化合物半导体。当不与其他元素结合时,它们也被称为简单半导体。


一些化合物半导体已经在射频应用中使用了多年,但它们的特性使它们作为许多行业中使用的硅的一般替代品更有价值。化合物半导体中的电子比硅中的电子移动得更快。这些半导体可以在较低的电压下工作,同时消耗的能量只是当前材料存储、路由、传输和检测数据所消耗能量的一小部分。化合物半导体还可以发射和感知光,产生微波,并且具有磁性敏感性和耐热性。

由于这些原因,该行业在研究和使用化合物半导体用于电源、逻辑、光电和存储器半导体方面取得了长足的进步。移动设备、通信、工业、能源和汽车领域的许多应用(尤其是电动汽车)将受益于化合物半导体晶体管。SiC和GaN是最有前途的化合物半导体。

化合物半导体按价数分组。III-V(3-5)基团意味着第一个元素在其价带中有三个电子,第二个元素在其价带中有五个电子。II-VI(2-6)和IV-IV(4-4)是其他组。这些基团被称为二元半导体基团,因为它们有两个元素。

III-V:

(镓有三个价电子,砷化物和氮化物有五个。)

砷化镓(砷化镓)

氮化镓 (GaN)

磷化铟

III-VI:

氧化镓(三氧化二镓 — Ga2O3)

II-VI:

硫化锌

硒化锌(硒化锌)

IV-IV

碳化硅

硅锗(SiGe)

(上图)化合物半导体中使用的元素基团中元素的示例。