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.

1、硅锗晶圆是一种特殊的半导体工艺，传统半导体是硅基晶圆为主，不过金属锗具备优秀的电气性能，成本与硅晶圆相当，比砷化镓工艺更低，在FR射频芯片中使用较多。

2、硅晶圆：晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将这些纯硅制成长硅晶棒，成为制造积体电路的石英半导体的材料，经过照相制版，研磨，抛光，切片等程序，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆。

你好：——★1、由于采用的半导体材料不同，锗管和硅管两者的主要区别是：锗管的漏电流远远大于硅管，且随着温度的增加，漏电流也会剧烈的上升。也就是说锗管的“热稳定性”非常差。这就是锗管基本被淘汰的最主要的原因。——★2、你可以做一个实验：①、锗管C通过2k电阻接6V负极，e极接正极，基极B悬空。测量其漏电流；②、硅管C通过2k电阻接6V正极，e极接负极，基极B悬空。测量其漏电流。③、得出的结果可以证明，两者的稳定性是有多么大的差别！——★3、晶体管收音机用硅管还是有很大的优点的，特别是稳定性非常好。但事情都有“两面性”，锗管在采用无输出变压器（OTL）的功放极，效率还是较高的。你可以采用混合式设计，高频、中频、前置低放用硅管，功放用锗管的方案。

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