拓展资料:
氧化镓的用途:
1、 氧化镓并不是很新的技术,多年前就有公司和研究机构对其在功率半导体领域的应用进行钻研,但就实际应用场景来看,过去不如SiC和GaN的应用面广,所以相关研发工作的风头都被后二者抢去了。而随着应用需求的发展愈加明朗,未来对高功率器件的性能要求越来越高,这使得人们更深切地看到了氧化镓的优势和前景,相应的研发工作又多了起来,已成为美国、日本、德国等国家的研究热点和竞争重点。而我国在这方面还是比较欠缺的。
2、 虽然氧化镓的导热性能较差,但其禁带宽度(4.9eV)超过碳化硅(约3.4eV),氮化镓(约3.3eV)和硅(1.1eV)的。由于禁带宽度可衡量使电子进入导通状态所需的能量。采用宽禁带材料制成的系统可以比由禁带较窄材料组成的系统更薄、更轻,并且能应对更高的功率,有望以低成本制造出高耐压且低损失的功率元件。此外,宽禁带允许在更高的温度下 *** 作,从而减少对庞大的冷却系统的需求。
3、 氧化镓是一种宽禁带半导体,禁带宽度Eg=4.9eV,其导电性能和发光特性良好,因此,其在光电子器件方面有广阔的应用前景,被用作于Ga基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。这些是氧化镓的传统应用领域,而其在未来的功率、特别是大功率应用场景才是更值得期待的。
4、 氧化镓是一种新兴的功率半导体材料,其禁带宽度大于硅,氮化镓和碳化硅,在高功率应用领域的应用优势愈加明显。但氧化镓不会取代SiC和GaN,后两者是硅之后的下一代主要半导体材料。氧化镓更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用。而最有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器,如电动汽车和光伏太阳能系统。
作为“新一代电子的基础材料”而备受全球显示器技术人员关注的就是氧化物半导体TFT。因为氧化物半导体TFT是驱动超高精细液晶面板、OLED面板 以及电子纸等新一代显示器的TFT材料最佳候选之一。预计最早将在2012~2013年开始实用化,将来或许还会成为具备“柔性”和“透明”等特点的电子元件的实现手段。氧化物半导体是通常容易成为绝缘体的氧化物,但却具有半导体的性质。在众多物质当中,最受关注的是“透明非晶氧化物半导体(TAOS:Transparent Amorphous Oxide Semiconductors)”。非晶IGZO(In-Ga-Zn-O)就是一个代表性例子。除了三星和LG显示器等韩国企业外,日本的夏普、凸版印刷以及佳能等企业也在致力于TFT的应用开发。 TAOS类TFT的载流子迁移率高达10cm2/Vs以上,特性不均现象也较小。因此,可驱动像素为“4K×2K”(4000×2000像素级)、驱 动频率为240Hz的新一代高清晰液晶显示器。当前的标准技术——非晶硅类TFT以及作为新一代技术而被大力开发的有机半导体TFT因载流子迁移率只有数 cm2/Vs以下,很难应用到上述用途中。即使是在OLED显示器领域,与开发案例较多的低温多晶硅类TFT相比,实现大屏幕化时还是TAOS类TFT具 有优势这是因为AOS类TFT可以抑制OLED面板中存在着的因TFT特性不均而导致的显示不均现象。TAOS薄膜可通过溅射法形成,制造成本也容易降 低。制造工艺温度可低至接近室温这一点也是TAOS类TFT的一大魅力。可利用耐热性较差的树脂基板,因此能够实现可弯曲的电子纸等柔性显示器。利用TAOS膜的透明特性,有望使电子元件实现透明化等。进一步扩大氧化物半导体的用途时碰到的课题是如何实现p型半导体。如果能实现高质量的pn结,就有望应用于柔性透明的集成电路、LED以及太阳能电池等用途。mos是半导体金属氧化物。
氧化物半导体具有半导体特性的一类氧化物。氧化物半导体的电学性质与环境气氛有关。导电率随氧化气氛而增加称为氧化型半导体,是p型半导体。
电导率随还原气氛而增加称为还原型半导体,是n型半导体;导电类型随气氛中氧分压的大小而成p型或n型半导体称为两性半导体。非单晶氧化物可用纯金属高温下直接氧化或通过低温化学反应(如金属氯化物与水的复分解反应)来制备。
mos的特点
氧化物半导体材料的平衡组成因氧的压力改变而改变,氧原子浓度决定其导电的类型。由于金属和氧之间的负电性差别较大,化学键离子性成分较强,破坏这样一个离子键要比共价键容易,使它含有的点缺陷浓度较大,所以化学计量比偏离对材料的电学性质影响也大。
如化学计量比偏离缺氧时(或金属过剩时),则此氧化物半导体材料即呈现n型,此时氧空位或间隙金属离子形成施主能级而提供电子。
属于此类半导体材料的有ZnO、CdO、TiO2、Al2O3、SnO:等。例如:ZnO化学计量比偏离缺氧时:与上相反则呈p型半导体,此时金属空位将形成能级而提供空穴,属于此类半导体材料的有:C u2O、NiO 、CoO、FeO、Cr2O3。等。
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