浅谈半导体材料的应用及发展前景本科学位论文.doc

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1、远程与继续教育学院专科毕业大作业题目：浅谈半导体材料的应用及发展前景站点：东莞学习中心指导教师：张施娜学号：4401012310097专业：机电一体化技术年级：2014秋姓名：段招平2016年6月20日专科毕业大作业诚信承诺书本人郑重承诺网络教育高起专层次机电一体化技术专业的毕业论文《浅谈半导体材料应用及发展前景》的主要观点和思想系本人独立思考完成，并在此申明我愿承担与上述承诺相违背的事实所引起的一切消极后果。签名：年月日浅析半导体材料的应用及发展历程摘要半导体材料应用是非常广泛的，从电子管到晶体管再到大规模和超大规模集成电路的应用中全部有半导体材料。而半导体材料

2、从十八世纪以来也是飞速的发展着。本文从通过半导体材料的定义，半导体材料的起源，半导体材料的发展的几个阶段和发展过程，系统的阐述了半导体材料的应用及产业现状，分析了半导体应用技术的广阔发展前景，并结合中国半导体的产业现状，给出了我国半导体产业面临的机遇和对策建议，绪论材料已经成为人类历史发展的里程碑，从本世纪的中期开始，硅材料的发现和硅晶体管的发明以及五十年代初期的以硅为基的集成电路的发展，导致了电子工业大革命。今天，因特网、计算机的到户，这与微电子技术的发展是密不可分的，也就是说以硅为基础的微电子技术的发展，彻底地改变了世界的政治、经济的格局，也改变着整个世界军事

3、对抗的形式，同时也深刻影响着人们的生活方式。今天如果没有了计算机，没有了网络，没有了通信，世界会是什么样子，那是可想而知的。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。70年代超晶格概念的提出，新的生长设备，像分子束外延和金属有机化合物化学汽相淀积等技术的发展，以及超晶格、量子阱材料的研制成功，使半导体材料和器件的设计思想发生了

4、彻底的改变。就硅基材料的器件和电路而言，它是靠P型与N型掺杂和PN结技术来制备二极管、晶体管和集成电路的。然而基于超晶格、量子阱材料的器件和电路的性质，则不依赖于杂质行为，而是由能带工程设计决定的。也就是说，材料和器件的光学与电学性质，可以通过能带的设计来实现。设计思想从杂质工程发展到能带工程，以及建立在超晶格、量子阱等半导体微结构材料基础上的新型量子器件，极有可能引发新的技术革命。从微电子技术短短50年的发展历史来看，半导体材料的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。目

5、录摘要I 绪论I 1半导体材料的发展历程1 1.1半导体材料的定义1 1.2全球半导体材料的发展历程22各类半导体材料的应用5 2.1　元素半导体材料5 2.2　化合物半导体材料52.3　固溶体半导体材料52.4　非晶半导体材料52.5　有机半导体材料52.6　超晶格微结构半导体材料53半导体技术现状和发展方向3.1半导体材料的现状113.1半导体材料的预测134我国半导体产业面临的机遇和挑战31 4.1我国半导体材料的现状32 4.2我国半导体材料的机遇和挑战34结束语38 致谢41 参考文献421半导体材料的定义和半导体的材料的概述1.1半导体材料的定义导电能

6、力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电导率在10（U-3）～10（U-9）欧姆/厘米范围内。半导体材料的电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电导率。正是利用半导体材料的这些性质，才制造出功能多样的半导体器件。半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体技术的发展有极大的影响。1.2半导体材料的发展历程　　半导体材料从发现到发展，从使用到创新，也拥有着一段长久的历史。在20世纪初期，就曾出现过点接触矿石检波器。1930年，氧化亚铜

7、整流器制造成功并得到广泛应用，使半导体材料开始受到重视。1947年锗点接触三极管制成，成为半导体的研究得到重大突破。50年代末，薄膜生长技术的开发和集成电路的发明，使得微电子技术得到进一步发展。60年代，砷化镓材料制成半导体激光器，固溶体半导体材料在红外线方面的研究发展，半导体材料的应用得到扩展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研究成功，使得半导体器件的设计与制造从“杂志工程”发展到“能带工程”，将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。90年代以来随着移动通信技术的飞速发展，砷化镓和磷化铟等半导体材料得成为焦点，用于制作高速、高频、大功率及发光电子器

8、件等；近些