什么是半导体?

什么是半导体?,第1张

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。

氢氧化钾属于半导体,能分解出氢能。

1、氢氧化钾可用于半导体行业,作为半导体、面板与太阳能电池蚀刻中耗量最多的碱性化学品之一。

2、在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中导入直流电,可以使水分子分解为氢气和氧气能源。

碳素的天然结构有两种,空间立体结构(金刚石)和平面网状结构(石墨),而两者共存的结构就是DLC,其实DLC的定义是具有非晶质(amorphous)结构的碳素。所以,DLC的定义非常广泛,只要含有碳元素,而且是非晶质结构(没有固定的结构形态),那么它就是DLC,不管里面还掺杂有其它元素什么的,统统都叫DLC。

当然,DLC的结构成分相当重要,它决定了DLC的性质。一般情况下,DLC是由含有碳氢结构的气体还生成的,比如甲烷,乙烯,乙炔等气体。所以,DLC的成分里肯定含有氢基,氢基含有量的多少又决定了DLC的表面张力,亲水性等等特征。当然,也有方法使DLC生成时不含有氢基,纯碳素组成的DLC有更高的硬度,耐磨擦性等等。根据不同的需要,还可以在生成的时候加入其它物质,比如硫S,或是其它气体氮气等等。

DLC的颜色有很多,用在金属表面一般是棕灰色,不发亮有点发乌的感觉,但是也有别的颜色,比如淡蓝色,棕黄色等等,根据添加的物质的不同,其颜色也不同。

应用方面面,主要应用在材料工业,半导体工业,机械工业以及表面处理等方面。比如,新的磁性材料的开发,需要在某些金属表面覆盖一层新的化合物薄膜,有可能选择DLC。半导体行业肯定是用DLC作绝缘性薄膜。机械方面,可能把DLC应用在轴承,活塞等经常摩擦的部件上,减少摩擦损耗。表面处理那就多了是了,应用到各行各业,比如医疗器械,人造血管,stent的器械的内外表面,形成及光滑有含有防止免疫系统发现成分,在治疗血管疾病方面用臣很大。

DLC的生成无非就两大种类:CVD(chemical vapor deposition)跟PVD(physical vapor deposition)

CVD一般都借助于等离子生成仪器,把甲烷等含有碳氢结合的气体电离,使碳氢基生成,靠碳氢基的键能或是电场势能,使碳氢基附着在基材表面,碳氢基越积越多,最终形成无定型的碳结构。

PVD里目前用得最多的就是sputtering法,在平行极板的一面防止基材,另一面极板上放一块碳素材料,极板之间生成等离子后在碳素材料极板上加上负相电压,等离子中的正电子就会在电场力的作用下向碳素材料加速撞击,使碳原子脱离(sputter),由于撞击时的能量传递,脱离后的碳原子具有一定的动能(几十到一百多eV)所以会附着在对面极板上,形成碳素薄膜(为了形成DLC,要么基材含有DLC成分,要么是用碳氢气体)

PVD里还有其他方法,激光束蒸着法,电子束蒸着法等等,但效果不佳。


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