半导体材料的发展及应用.ppt

半导体材料的发展及应用 让我们来看两组半导体的图片 下面是具体形象的物品所应用到的半导体 苹果4代 苹果笔记本 石油馆 激光笔 半导体材料是半导体工业的基础 是信息技术和产业发展的 粮食 半导体材料应用已经成为衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志 半导体材料 什么是半导体材料 发展历程应用领域 1 2 3 半导体材料 电阻率在10 3 10 9 cm 介于金属与绝缘体之间的材料 半导体材料的发展历程 元素半导体化合物半导体 元素半导体 硅 特点 储量丰富 价格低廉 热性能和机械性能优良 易伸长成大尺寸高纯度的晶体 应用 95 以上的半导体器件和99 以上的集成电路是用硅材料制作的 并且它是电子信息产品最主要的基础材料 在21世纪 可以预见它的主导和核心地位仍不会动摇 但是其物理性质限制了其在光电子和高功率器件上的应用 单元素半导体激光器 元素半导体化合物半导体 化合物半导体 砷化镓 磷化铟 氨化镓等为代表 包括许多其它III V族化合物半导体 其中以砷化镓技术较为成熟 应用也较为广泛 化合物半导体集成电路 化合物半导体 优点 与硅相比 1 电子迁移率高 同等条件下 能更快的传导电流 用它可以制备工作频率高达100GHz的微波器件 在卫星数据传输 通信 军用电子等方面具有关键作用 2 具有光电特性 其光发射效率高 不仅可以做发光二极管 光探测器 还能制备半导体激光器 广泛应用于通信 光计算计和空间技术 总的来说 硅 元素半导体 本身有许多难以再改善的电子特性已经无法再充分满足人们的需求 化合物半导体逐渐受到青睐 其中砷化镓凭借着高频率 高电子迁移率 低噪音 输出功率高 耗能少 效益高以及线性度良好 不易失真等优越的特性 脱颖而出 开发前景令人鼓舞 基于半导体发光二极管 LED 的半导体光源具有体积小 发热量低 耗电量小 寿命长 无污染 易开发成轻薄短小产品等优点 具有重大的经济技术价值和市场前景 一 半导体照明技术的迅猛发展 当前化合物半导体产业发展的主要体现 LED 英文单词的缩写 主要含义 LED LightEmittingDiode 发光二极管 是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件那么LED在什么方面可以应用到呢 LED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 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 二 消费类信息产业数字化 智能化 网络化的不断推进 新材料和新技术的不断涌现 都将对半导体未来的发展产生深远的影响 将会从不同的侧面促进半导体高速 低噪声 大功率 大电流 高线性 大动态范围 高效率 高灵敏度 低功耗 低成本 高可靠 微小型等方面快速发展 当前化合物半导体产业发展的主要体现 日常生活中的消费品 电视手机音箱冰箱 它们又应用到了半导体材料的哪些方面呢 数字电视机 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高 音视频装置日益无线化 这类产品的市场为化合物半导体的应用带来了庞大的新市场 消费类 当前化合物半导体产业发展的主要体现 三 移动通信技术正在不断朝有利于化合物半导体产品的方向发展 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 3G 过渡 二代半 3G 由于二代半技术对功放的效率和散热有更高的要求 而3G技术要求更高的工作频率 更宽的带宽和高线性 这对砷化镓技术的发展是有利的 当前化合物半导体产业发展的主要体现 四 军用光电子由于半导体激光结构简单 易于调制等优点 广泛应用于军事领域 如激光测距 激光瞄准告警 激光雷达 激光通信等 而在制作光纤传感器 液晶光阀和激光二极管原子钟等方面也有广泛的军事应用前景 最后 从产业发展前景和趋势来看 由于环保节能减排受到重