为什么高温下半导体器件无法正常工作

一般半导体器件中的载流子主要来源于杂质电子，而将本证激发忽略不计。在本证载流子浓度没有超过杂志电离所提供的载流子浓度范围时，若杂质全部电离，载流子的浓度是一定的，器件就能稳定工作。随着温度升高，通过本证激发出来的载流子大量增加，当温度足够高时，本证激发占主导地位，器件就不能正常工作。因此每种半导体器件都有一定的极限工作温度。所以高温下半导体器件无法正常工作。

强调氧化镓的公司的概念股票就是氧化镓概念股。第三代半导体的火爆，就是因为新的材料体系可以在高压、大功率情况下采用单极器件，即使用SiC MOSFET、GaN HEMT、Ga2O3 FET，取代硅基的IGBT，除了产品可靠性、电流能力、成本下降空间尚需要一定时间验证外，几乎全面实现了前面所提到功率器件发展的所有诉求。氧化镓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。

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。

硅：一种非金属元素，用作半导体材料(如在晶体管中)和光生电池的元件 [silicon]，可用于制作半导体器件和集成电路。旧称“矽”。。

锗：一种银白色的硬而脆的金属元素,呈二价及四价,用作半导体(如在晶体管中) [germanium]高纯度的锗是半导体材料。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。 锗单晶可作晶体管，是第一代晶体管材料。锗材用于辐射探测器及热电材料。高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能，可作广角照相机和显微镜镜头，三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。 锗，具有半导体性质。对固体物理学和固体电子学的发展起过重要作用。锗有着良好的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的发展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗，主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

砷化镓：可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等。由于其电子迁移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。此外，还可以用于制作转移器件——体效应器件。砷化镓是半导体材料中,兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体三极管的放大倍数小，导热性差，不适宜制作大功率器件。虽然砷化镓具有优越的性能，但由于它在高温下分解，故要生长理想化学配比的高纯的单晶材料，技术上要求比较高。

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