半导体材料有哪些

最早的半导体材料以硅（包括锗）为主。随着信息发展，人们需求的增加，出现了以砷化镓（GaAs）等为代表的半导体材料，算是第二代半导体材料吧。现主要的半导体材料有金属氧化物(LDMOS)，碳化硅(SiC)和硅(Si)基做基底的氮化物。SiC是在历史上研究得较早的一种半导体，但由于它的晶相很多，单晶生长困难，成本高。氮化镓是最早被利用的、并且研究得最充分的第三代半导体。它有很强的键强度，决定了它的材料强度大，耐高温，耐缺陷，不易退化，在器件应用上有很多优点。尽管以前氮化镓与LDMOS相比价格过高，但是MACOM公司的最新的第四代硅基氮化镓技术(MACOM GaN)使得二者成本结构趋于相当。

硅基氮化镓半导体材料相比碳化硅基氮化镓及砷化镓，在实际案例中，目前还没有被广泛应用，但是因为性能优异，所以以后有望普及。

例如相比碳化硅基的氮化镓，硅基的氮化镓比碳化硅基的氮化镓在线性度上有不同的显现，可对基站的复杂信号进行数字调制。

在产能上，碳化硅基由于材料特性，不支持大的晶圆，而硅基氮化镓材料支持大晶圆的特性，有利于电路的扩展和集成，未来有可能在相关领域取代碳化硅基。

另外相比砷化镓，氮化镓拥有高一些的饱和功率，所以当作低噪声放大器使用时，适合雷达等应用领域，可以省略掉限幅器，限幅器的主要作用就是防止高功率干扰信号对放大器带来损失。所以简化的系统噪声系数会好于砷化镓，除此之外混频器等应用中，更好的动态范围也比砷化镓合适。

综合以上所述，从某些方面来说，硅基氮化镓半导体材料有一定优异性，未来有望被广泛应用。

硅半导体器件比锗半导体器件的漏电流要小的多，这是它成为主流半导体材料的主要原因。 另外硅元素在地壳中的储藏量巨大，这也是原因之一，因为砷化镓材料的性能更好，但是由于储藏量和生产成本的原因就不能成为主流材料。

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