半导体的性质 作用 具有什么性？

以锗硅合金为例。

1、性质： 高频特性良好，材料安全性佳，导热性好，而且制程成熟、整合度高，具成本较低之优势。

2、作用：不但可以直接利用半导体现有200mm 晶圆制程，达到高集成度，据以创造经济规模，还有媲美GaAs的高速特性。随着近来IDM 大厂的投入，SiGe 技术已逐步在截止频率(fT)与击穿电压(Breakdown voltage)过低等问题获得改善而日趋实用。

SiGe既拥有硅工艺的集成度、良率和成本优势，又具备第3 到第5 类半导体(如砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP))在速度方面的优点。只要增加金属和介质叠层来降低寄生电容和电感，就可以采用SiGe 半导体技术集成高质量无源部件。

扩展资料：

半导体的导电特性介绍：

导体具有良好的导电特性，常温下，其内部存在着大量的自由电子，它们在外电场的作用下做定向运动形成较大的电流。因而导体的电阻率很小，只有 金属一般为导体，如铜、铝、银等。

绝缘体几乎不导电，如橡胶、陶瓷、塑料等。在这类材料中，几乎没有自由电子，即使受外电场作用也不会形成电流，所以，绝缘体的电阻率很大，在 以上。

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅、锗、硒等，它们的电阻率通常在 之间。半导体之所以得到广泛应用，是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。

如纯净的半导体单晶硅在室温下电阻率约为 ，若按百万分之一的比例掺入少量杂质(如磷)后，其电阻率急剧下降为 ，几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根本原因在于半导体原子结构的特殊性。

参考资料来源：百度百科-半导体

百度百科-锗硅合金

碳基半导体材料，其实就是将晶体管的沟道由硅变成了碳纳米管，被称为碳纳米晶体管。

先说说晶体管哪些参数比较重要：1、器件尺寸，器件尺寸越小，密度越高。2、载流子迁移率（材料）、饱和电流，决定器件的驱动能力和芯片速度。3、漏电流，决定静态功耗。4、阈值电压，决定工作电压和功耗。5、良品率。

对应于上面参数，碳纳米管能在哪些方向超越硅哪？1、碳纳米管理论上比硅适合做小尺寸器件，硅尺寸缩小要和短沟道效应抗争，还涉及一定的trade off。2、碳纳米管理论上载流子迁移率远高于硅，但是碳纳米管实测电流还没有到可以和硅竞争的水平（最近彭老师的Nature应该已经比较接近了），因为碳纳米管是1维材料，是一根一根线，硅是体材料，是整个反型层导电，导致只有碳纳米管密度达到一定阈值才能超过硅。3、漏电流，碳纳米管漏电流算一个硬伤，因为在制备半导体性碳纳米管的同时，会得到一定量的金属性碳纳米管，这些碳纳米管是没有栅控能力，常开的。4、阈值电压，硅和碳纳米管的阈值电压都主要和栅金属选择有关，谈不上优势。5、良品率，由于金属性碳纳米管，良品率大概率没硅那么高。（可以预期未来的水平）

综上，碳纳米管只对硅存在理论优势，而半导体工业换材料是非常困难的，换栅氧都争论了很久，更别说换更重要的沟道材料，而且工艺差距还很大。只要碳纳米管对硅没有绝对优势，未来还会是硅的天下。

碳纳米管为了取代硅，以可以预见的未来是很难的，需要完成：1、材料技术，可以获得高密度，高均一性，低金属性碳纳米管含量的半导体性碳纳米管薄膜。2、电路设计技术，如果金属性碳纳米管不可避免，如何在电路设计时趋利避害。3、推进5nm以下工艺，因为硅能做5nm，公司很难再投资5nm碳纳米管，所以碳纳米管集成密度必须超过5nm FinFET。

所以，我不看好碳纳米管取代硅，或者在高性能集成电路领域（CPU、DSP等）取代硅，但是还存在一些硅很弱势的领域，碳纳米晶体管电路还是大有可为的，例如集成射频电路（碳纳米晶体管的高载流子迁移率带来的优秀射频特性）、三维集成（推荐看看Max Shulaker的工作，碳纳米管系统的神仙）、柔性集成系统（碳纳米管TFTs）。

锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，叫做半导体。

半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件（热敏电阻）；利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件，像光电池、光电管和光敏电阻等。

半导体还有一个最重要的性质，如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管等。

把一块半导体的一边制成P型区，另一边制成N型区，则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层，一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用（用黑色箭头表示）。中间部分为PN结的形成过程，示意载流子的扩散作用大于漂移作用（用蓝色箭头表示，红色箭头表示内建电场的方向）。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。

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