锗与硅 做半导体材料 各自的优缺点

先说说硅：作为现在最广泛应用的半导体材料,它的优点是多方面的. 1）硅的地球储量很大,所以原料成本低廉. 2）硅的提纯工艺历经60年的发展,已经达到目前人类的最高水平. 3）Si/SiO2 的界面可以通过氧化获得,非常完美.通过后退火工艺可以获得极其完美的界面. 4）关于硅的掺杂和扩散工艺,研究得十分广泛,前期经验很多. 不足：硅本身的电子和空穴迁移速度在未来很难满足更高性能半导体器件的需求.氧化硅由于介电常数较低,当器件微小化以后,将面临介电材料击穿的困境,寻找替代介电材料是当务之急.硅属于间接带隙半导体,光发射效率不高. ------------------------------------ 锗：作为最早被研究的半导体材料,带给我们两个诺贝尔奖,第一个transistor和第一个IC.锗的优点是： 1）空穴迁移率最大,是硅的四倍；电子迁移率是硅的两倍. 2）禁带宽度比较小,有利于发展低电压器件. 3）施主/受主的激活温度远低于硅,有利于节省热预算. 4）小的波尔激子半径,有助于提高它的场发射特性. 5）小的禁带宽度,有助于组合介电材料,降低漏电流. 缺点也比较明显：锗属于较为活泼的材料,它和介电材料的界面容易发生氧化还原反应,生成GeO,产生较多缺陷,进而影响材料的性能；锗由于储量较少,所以直接使用锗作衬底是不合适的,因此必须通过GeOI（绝缘体上锗）技术,来发展未来器件.该技术存在一定难度,但是通过借鉴研究硅材料获得的经验,相信会在不久的将来克服.

锗是一种化学元素，其化学性质与同族的硒、硅相近。它是一种稀有金属，是重要的半导体材料，不溶于水、盐酸。锗就其导电的本领而言，它优于一般的非金属，但是劣于一般的金属，这在物理学上称为半导体。锗是优良的半导体，可以用作高频率电流的减波和交流电的整流用，掺有微量特定杂质的锗单晶，可以用于制作各种晶体管、整流器以及其它器件，锗的化合物可以用于制造荧光板和各种高遮光率的玻璃。对人体锗有什么作用？它可以活化生物电流，促进血液循环，还可以保护红细胞，抵抗外来射线的袭击。另外，对于代谢、免疫力的恢复，也有着一定的作用。有人还说它具有抗炎、抗病毒和抗肿瘤的作用，但是，需要注意虽然早在1922年，美国医生就用无机锗来治疗贫血，此后无机锗还用作其他的治疗，但是疗效始终是存在疑虑的。美国食品药品监督管理局的研究认为，把锗当作是膳食补充剂，有可能会危害人体的健康。锗的一些化合物则明确可以危害人的健康，比如四氯化锗以及甲锗烷，分别为液体和气体，能对眼睛、肺部以及咽喉造成很大的刺激。

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