1、先进半导体材料及其制备工艺汇报人：第一课题小组材料学院目录目录材料学院第一部分 前言 材料学院半导体简介半导体简介半导体：电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。半导体室温时电阻率约在 10-5 107欧 米之间，温度升高时电阻率指数则减小。材料学院半导体材料半导体材料半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括 -族化合物（砷化镓、磷化镓等）、 - 族化合物 ( 硫化镉、硫化锌等 )、氧化物 (锰、铬、铁、铜的氧化物 ),以及由 - 族化合物和 - 族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有
2、非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。材料学院半导体历史半导体历史n半导体的发现实际上可以追溯到很久以前， n1833年 ，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。 n不久， 1839年 法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。 n在 1874年 ，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果
3、把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。 n1873年 ，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。半导体的这四个效应， (jianxia霍尔效应的余绩 四个伴生效应的发现 )虽在 1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年 12月才由贝尔实验室完成。材料学院半导体材料的制造半导体材料的制造n为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的，因此包括掺杂物的纯度以及半导体
4、晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的错位（ dislocation）、双晶面（ twins），或是堆栈错误（ stacking fault）都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体元件而言，材料晶格的缺陷通常是影响元件性能的主因。n目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为裘可拉斯基制程（ Czochralski process）。这种制程将一个单晶的晶种（ seed）放入溶解的同材质液体中，再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时，溶质将会沿着固体和液体的接口固化，而旋转则可让溶质的温度均匀。多晶硅生产设备材料学院2009年排名 2010年排名 公司 2009收入
5、2010收入 2009-2010增长率 2010市场份额1 1 英特尔 33253 41430 24.6% 13.8%2 2 三星电子 17686 28256 59.8% 9.4%3 3 东芝 9604 12376 28.9% 4.1%4 4 德州电器 9142 12356 35.2% 4.1%11 5 瑞萨电子 4542 10368 128.3% 3.5%7 6 Hynix半导体 6035 10350 71.5% 3.4%5 7 意法半导体 8510 10290 20.9% 3.4%13 8 美光科技 4170 8884 113.0% 3.0%6 9 高通 6409 7167 11.8% 2.4%10 10 英飞凌 4682 6680 42.7% 2.2%其他 124338 152156 22.4% 50.7%总计 228371 300313 31.5% 100.0%2010全球十大半导体公司排名全球十大半导体公司排名材料学院课题背景课题背景第二部分 半导体的发展趋势 材料学院全球半导体发展现状全球半导体发展现状十亿美元
