11、半导体材料知识全解析

半导体材料知识全解析

1. 半导体化合物类型

半导体材料有多种化合物类型，不同类型具有不同的特性和应用。
- II - VI 化合物 ：由元素周期表中第 II 族的一个元素和第 VI 族的一个元素组合而成。例如，第 II 族元素有 Cd、Zn，第 VI 族元素有 S、Te、Se，它们形成的化合物半导体有 CdS、CdTe、CdSe、ZnS、ZnTe、ZnSe 等。与 III - V 族化合物相比，A - B 键的离子特性更强，导致禁带宽度更大。而像 CuBr 这类 I - VII 族化合物，离子特性更强，禁带宽度非常大。
- IV - IV 化合物 ：由第 IV 族的元素相互组合形成。其中最重要的是碳化硅（SiC），硅和碳在约 2000°C 下化学结合可生成 SiC。它具有 2.8 eV 到 3.1 eV 的宽禁带，取决于其变体。在 500°C 以上，纯的 SiC 是本征半导体，添加少量铝可使其成为 p 型，溶解氮可使其成为 n 型。
- 其他类型 ：
- 由一个第 I 族原子、一个第 III 族原子和两个第 VI 族原子组成的化合物，每个分子共有 16 个外层电子，平均每个原子有 4 个电子，形成具有立方结构的电子对键，如 AgInTe₂。
- C₂D 型化合物，其中 C 代表第 II 族元素，D 是第 IV 族元素，也是半导体，例如 Mg₂Si、Mg₂Ge 和 Mg₂Sn。

2. 半导体的晶体结构

半导体的晶体结构主要分为元素半导体和化合物半导体两种情况。
- 元素半导体