半导体陶瓷

陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。电子陶瓷按特性可分为高频和超高频绝缘陶瓷、高频高介陶瓷、铁电和反铁电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、光电陶瓷、电阻陶瓷等。按应用范围可分为固定用陶瓷、电真空陶瓷、电容器陶瓷和电阻陶瓷。按微观结构可分多晶、单晶、多晶与玻璃相、单晶与玻璃相（无玻璃相陶瓷属于固相烧结，有玻璃相陶瓷属于波相烧结）。

许多陶瓷都具有半导体性质，是所谓半导体陶瓷。电阻随温度而变化的性质，可用于非线性电阻（NTC）。铁系金属的氧化物陶瓷，电阻的温度系数为负，具有化学的和热的稳定性，可用于非线性电阻，在很宽的范围控制温度。与此相反，称为正温度系数热敏电阻（PTC热敏电阻）的元件，用的是半导体化的BaTiO3陶瓷。这种陶瓷因为在相变温度下电阻急剧增大，如果作为电阻加热元件而应用，则可在相变温度附近方便地自动控温。

半导体陶瓷除了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等由一种化合物构成的单相陶瓷以外，还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。例如，由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷，由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷，由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷，由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧（PLZT）陶瓷等等。

发展动向可参见http://baike.baidu.com/view/283565.html?tp=6_01

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在单个晶片上或在单个晶片上外延晶片上制造半导体器件作为衬底。熔体生长可以产生大量的半导体单晶。使用最广泛的是纤毛法，用于生产80%的硅，大部分的锗和锑化铟单晶，其最大直径达到300毫米。通过磁场的熔体称为磁拉法，这种方法产生了高均匀性的硅晶体。通过在坩埚熔体表面加入液体覆盖剂，采用液体密封的方法制备了具有较大解压缩率的砷化镓、磷化镓和磷化铟单晶。通过悬浮区熔融生长纯度的硅单晶，其中熔体不接触容器。采用水平区域熔融法制备锗单晶。水平定向结晶法主要用于制备砷化镓单晶，垂直定向结晶法主要用于制备碲化镉和砷化镓。

在单晶衬底上生长单晶薄膜称为外延。列示法包括气相法、液相法、固相法、分子束外延法等。工业生产中采用化学气相外延，其次是液相外延。金属有机化合物的相外延和分子束外延用于制备量子阱和超晶格等微观结构。通常通过不同类型的化学气相沉积和磁控溅射在玻璃、陶瓷和金属基底上制备微晶膜和多晶膜。

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