2、在电子和微电子技术中,半导体材料主要用来制做晶体管、集成电路、固态激光器和探测器等器件。1906年发明真空三极管,奠定了本世纪上半叶无线电电子学发展的基础,但采用真空管的装备体积笨重、能耗大、故障率高。1948年发明了半导体晶体管,使电子设备走向小型化、轻量化、省能化,晶体管的功耗仅为电子管的百万分之一。1958年出现了集成电路,集成电路的发展带来了电子计算机的微小型化,从而使人类社会掀开了信息时代新的一页。目前制造集成电路的主要材料是硅单晶。硅的主要特性是机械强度高、结晶性好、自然界中储量丰富、成本低,并且可以拉制出大尺寸的硅单晶。可以说,硅材料是大规模集成电路的基石。
3、硅固然是取之不尽、用之不竭的原材料,但化合物半导体材料,如砷化镓很可能成为继硅之后第二种最重要的半导体材料。因为与硅相比,砷化镓具有更高的禁带宽度,因而砷化镓器件可以用于更高的工作温度,又由于它具有更高的电子迁移率,所以可用于要求更高频率和更高开关速度的场合,这也就使它成为制造高速计算机的关键材料。砷化镓材料更重要的一个特性是它的光电效应,可以使它成为激光光源,这是实现光纤通信的关键,因而预计砷化镓材料在21世纪将有一个大发展。
4、在高真空条件下,采用分子速外延、化学气相沉积、液相外延、金属有机化学气相沉积、化学束外延等方法,在晶体衬底上一层叠一层地生长出不同材料的薄膜来,每层只有几个原子层厚,这样生长出来的材料叫超晶格材料。超晶格的出现将为半导体材料、器件的发展开辟更新的天地。
有源器件也就是需要外接电源时才能进行放大等工作的器件,这种器件就是晶体管和一些微波二极管等。而这些固体器件只能采用半导体才能实现放大等功能(其它的一大类有源器件就是真空管)。利用半导体、发明了晶体管是一个伟大的成就。半导体(Semiconductor)是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质,其电导率容易受控制,可作为信息处理的元件材料。从科技或是经济发展的角度来看,半导体非常重要。很多电子产品,如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。
硅基半导体自旋量子比特以其长量子退相干时间和高 *** 控保真度,以及与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性,成为量子计算研究的核心方向之一。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)