半导体材料的发展及应用剖析.pptx

半半导体材料的体材料的发展展及及应用用让我我们来看两来看两组半半导体的体的图片片u下面是具体形下面是具体形象的物品所象的物品所应用到的半用到的半导体体苹果苹果4 4代代苹果笔记本苹果笔记本石石油油馆馆激激光光笔笔 半半导体材料是半体材料是半导体工体工业的基的基础，是信息，是信息技技术和和产业发展的展的“粮粮食食”。半半导体材料体材料应用已用已经成成为衡量一个国家衡量一个国家经济发展科技展科技进步和国防步和国防实力的重要力的重要标志志。半半导体材料体材料什么是半导体材料？什么是半导体材料？发展历程发展历程应用领域应用领域123半半导体材料体材料电阻率在阻率在10-310-9.cm,介介于金属与于金属与绝缘体体之之间的材料。的材料。材料材料导导体体半导体绝缘绝缘体体电阻率电阻率（欧姆）（欧姆）10-310-3-109 109半半导体材料的体材料的发展展历程程u元素半元素半导体体u化合物半化合物半导体体元素半元素半导体（硅）体（硅）特点：特点：储量丰富，价格低廉，量丰富，价格低廉，热性能和机械性能性能和机械性能优良，良，易伸易伸长成大尺寸高成大尺寸高纯度的度的晶体。晶体。应用：用：95%以上的半以上的半导体器体器件和件和99%以上的集成以上的集成电路路是用硅材料制作的，并且是用硅材料制作的，并且它是它是电子信息子信息产品最主要品最主要的基的基础材料，材料，在在21世世纪，可以可以预见它的主它的主导和核心和核心地位仍不会地位仍不会动摇，但是其，但是其物理性物理性质限制了其在光限制了其在光电子和高功率器件上的子和高功率器件上的应用。用。u元素半元素半导体体u化合物半化合物半导体体化合物半化合物半导体体砷化砷化镓，磷化，磷化铟，氨，氨化化镓等等为代表，包括代表，包括许多多其它其它III-V族化合物半族化合物半导体，体，其中以砷化其中以砷化镓技技术较为成成熟，熟，应用也用也较为广泛。广泛。化合物半化合物半导体体优点点(与硅相比）：与硅相比）：1.电子迁移率高子迁移率高，同等条件下，能更快的，同等条件下，能更快的传导电流，用它可以制流，用它可以制备工作工作频率高达率高达100GHz的微波器件，在的微波器件，在卫星数据星数据传输，通信，通信，军用用电子等方面具有关子等方面具有关键作用作用;2.具有光具有光电特性特性，其光，其光发射效率高，不射效率高，不仅可以做可以做发光二极管，光探光二极管，光探测器，器，还能制能制备半半导体激光器，广泛体激光器，广泛应用于通信，光用于通信，光计算算计和空和空间技技术。总的来的来说：硅（元素半硅（元素半导体）本身有体）本身有许多多难以以再改善的再改善的电子特性已子特性已经无法再充分无法再充分满足足人人们的需求，化合物半的需求，化合物半导体逐体逐渐受到青受到青睐，其中砷化其中砷化镓凭借着高凭借着高频率，高率，高电子子迁移率，低噪音，迁移率，低噪音，输出功率高，耗能少，出功率高，耗能少，效益高以及效益高以及线性度良好，不易失真等性度良好，不易失真等优越的特性，越的特性，脱脱颖而出，开而出，开发前景令人鼓前景令人鼓舞。舞。基于基于半半导体体发光二极管（光二极管（LED）的的半半导体光源具有体体光源具有体积小，小，发热量低，耗量低，耗电量小，寿命量小，寿命长，无，无污染，易开染，易开发成成轻薄短小薄短小产品等品等优点，具有重大的点，具有重大的经济技技术价价值和市和市场前景。前景。一一.半导体照明技术的迅猛发展半导体照明技术的迅猛发展当前化合物半当前化合物半导体体产业发展的主要体展的主要体现LED?n英文英文单词的的缩写，主写，主要含要含义：LED=Light Emitting Diode，发光二极管，是一光二极管，是一种能种能够将将电能能转化化为可可见光的固光的固态的的 半半导体器件体器件n那么那么LED在什么方面在什么方面可以可以应用到呢？用到呢？LED 照明灯照明灯在提倡绿色环保、节能减排的产业发展思路下，LED照明将成为行业的发展主流。继白炽灯，荧光灯之后的新一代电光源半导体照明灯，它极为安全，身体接触无任向危险、也可用水清洗等、非常节能，由于光谱中没有紫外线和红外线、故没有很高的热量、属于新型绿色照明光源，使用寿命长。半导体照明装饰天花板半导体照明装饰天花板路灯采LED与电源模块分离式设计易于往后维修保固。最佳化散热管理技术，有效将灯具光衰现象降至最低。灯具防尘防水保护等级IP66。半导体交通信号灯半导体交通信号灯二二.消消费类信息信息产业数字化、智能化、网数字化、智能化、网络化的化的不断推不断推进,新材料和新技新材料和新技术的不断涌的不断涌现,都都将将对半半导体未来的体未来的发展展产生深生深远的影响的影响,将会从不同的将会从不同的侧面促面促进半半导体体高速、低高速、低噪声、大功率、大噪声、大功率、大电流、高流、高线性、大性、大动态范范围、高效率、高灵敏度、低功耗、高效率、高灵敏度、低功耗、低成本、高可靠、微小型低成本、高可靠、微小型等方面快速等方面快速发展。展。当前化合物半当前化合物半导体体产业发展的主要体展的主要体现日常生活中的消日常生活中的消费品？品？u电视u手机手机u音箱音箱u冰箱冰箱u它它们又又应用到了半用到了半导体材料的哪体材料的哪 些方面呢？些方面呢？数字数字电视机机选择数字电视便是选择了一种高品质，新时代的生活方式。全球家用电子产品装备无线控制和数据连接的比例越来越全球家用电子产品装备无线控制和数据连接的比例越来越高，音视频装置日益无线化，这类产品的市场为高，音视频装置日益无线化，这类产品的市场为化合物半化合物半导体导体的应用带来了庞大的新市场。的应用带来了庞大的新市场。消费类消费类当前化合物半当前化合物半导体体产业发展的主要体展的主要体现三三.移移动通信技通信技术正在不断朝有利于正在不断朝有利于 化合物半化合物半导体体产品的方向品的方向发展展 目前，二代半技术成为移动通信目前，二代半技术成为移动通信技术的主流，同时正在逐渐向第三代技术的主流，同时正在逐渐向第三代（3G）过渡）过渡.二代半二代半3G由于二代半技术对功放的效率和散热由于二代半技术对功放的效率和散热有更高的要求，而有更高的要求，而3G技术要求更高技术要求更高的工作频率，更宽的带宽和高线性，的工作频率，更宽的带宽和高线性，这对这对砷化镓技术的发展砷化镓技术的发展是有利的。是有利的。当前化合物半当前化合物半导体体产业发展的主要体展的主要体现四四.军用光用光电子子由于半由于半导体激光体激光结构构简单，易于，易于调制制等等优点，广泛点，广泛应用于用于军事事领域。如域。如激激光光测距，激光瞄准告警，激光雷达，激距，激光瞄准告警，激光雷达，激光通信光通信等，而在制作光等，而在制作光纤传感器，液晶感器，液晶光光阀和激光二极管原子和激光二极管原子钟等方面也有广等方面也有广泛的泛的军事事应用前景。用前景。最后最后从从产业发展前景和展前景和趋势来看，由于来看，由于环保保节能减排受到重能减排受到重视，使得半，使得半导体材体材料的料的应用会日益广泛，而基于半用会日益广泛，而基于半导体材体材料的料的优点，它的点，它的发展前景，也是令人鼓展前景，也是令人鼓舞的。舞的。