电子科学技术中的半导体材料发展

电子科学技术中的半导体材料发展

雷玲芝

河南科技职业大学，河南　周口，466000

摘要：作为一个重要的应用材料，半导体是信息时代的一个重要的应用。对这些材料进行系统化处理，可使其在各个领域得到广泛的应用。在此背景下，半导体材料的应用价值开始快速增长。为了进一步加强其应用的可靠性，健全其发展机制，本文就半导体材料在电子科技领域的发展动向进行了探讨，阐明了其发展的意义和前景；对今后的产业发展具有一定的借鉴意义。

关键词：电子科学技术；半导体材料；现状；发展趋势

半导体材料是一种特殊用途的材料，它的导电性介于导体和绝缘体之间，因此在电子产品中有着广泛的应用前景。利用半导体材料制造出相应的元件，可以为LSI或器件的应用提供有力的支撑，从而使设备的运行速度和稳定性得到进一步提高。在一般情况下，半导体电子器件的导电性是固定的，具有较好的导电性能。半导体材料在社会上有着广阔的应用前景。通过对其应用现状和今后发展趋势的分析，可以更好地阐明其在电子科技领域的应用价值，从而为我国的科技发展和人民生活品质的提高奠定良好的基础。

1半导体材料的应用现状

1.1硅基发光材料

硅是目前应用最广泛的一种半导体材料，具有储量丰富、化学稳定性好、无环境污染、单晶大、纯度高、可掺杂、高导电性、高度匹配的本征氧化物绝缘子等优势，尤其是具有高度相容性的高品质本征性氧化物Si02，从而将Si与锗（Ge）、嫁砷GaAs等不同的半导体材料区分开来。目前，在微电子技术发展过程中，最大的阻碍就是金属互联的物理限制。利用光互联技术取代传统的金属互联技术，将光子技术与电子技术集成到一个单一的衬底上，成为打破传统金属互连技术的一种有效方法。

1.2纳米材料

纳米半导体材料是由纳米级的原子与分子组成的，其晶粒尺寸在10nm以下。通常，纳米材料在含电子的价带顶区与不充满或半充满的导带底区间存在着一个带隙，这种带隙会削弱价带型和带状电子态间的相互作用。随着新型材料技术的不断发展，其应用越来越受到人们的重视。纳米半导体给传感器带来了新的动力。其独特的性能（例如：大的比表面积，良好的活性，独特的物理性能等），使其对温度、光照、湿度等环境因子十分敏感。随着外部环境的变化，纳米材料的表面和界面上的电子转移也会随之发生变化，从而对电阻值产生一定的影响。

1.3有机半导体材料

有机半导体材料的热活化导电性能，例如：萘、聚丙烯、聚二乙烯苯、碱金属与蒽类化合物，有机半导体材料可划分为有机物；三种聚合物和供体受体复合物。例如，有机半导体晶片等，其生产能力较差，但具有加工工艺简单、坚固耐用、价格便宜、耐磨性好等特点。

2电子科学技术半导体材料发展趋势

2.1氧化锌

氧化锌是半导体领域的一个重要发展方向。该材料在光学、传感器等领域有着举足轻重的地位，其器件的基础反应迅速，同时也比其他材料集成度更高，功耗更小，因此在灵敏度上有明显的优越性。该方法可有效地减少传感器的生产成本，增加传感器的灵敏度，从而提高传感器的精度。而且，氧化锌较易获得，对自然生态环境污染小，环保性能优良。在未来的电子科技环境要求日益提高的情况下，氧化锌必将引起业界的广泛关注，并加以大力发展和普及，为今后改善应用元件的材质提供了很好的选择。因此，必须充分认识氧化锌在电子科技中的重要作用，并确定今后的技术发展方向，使其成为一种新的应用材料，进一步加强其基本特征研究，达到预期的推广和发展目的。

2.2新型硅化合物

硅是半导体材料中应用最多、工业技术最成熟的一种。在电子科技领域，对材料的需求将会越来越大。在此背景下，新的硅基材料也将得到进一步的发展。其中碳化硅是新一代硅基材料发展的主要方向。碳化硅的导热性能优异，比其他的半导体材料都要好，所以在一些特殊的行业中有着广泛的应用，比如军工、航天等行业。另外，碳化硅还可以被制成太阳能电池，在生产和输送过程中起到关键的作用，这对减少生产成本和改善诸如传输效率等经济要素是有益的，为今后的工业建设和发展提供有力的支持。

2.3镓化合物

半导体材料是电子科技中的重要应用，以上简要介绍了目前比较成熟的半导体材料，并且在总体水平上，镓化合物的应用价值已经逐步显现。通过分析未来的发展趋势，可以确定半导体材料的实际改善方向，从而及时把握市场和产业的变化特征，从而进一步提升企业的经济效益，为进一步发展电子科技产业奠定了坚实的基础。在半导体材料的发展方向上，镓的提取和应用还需要进一步提高，其在电子科技领域的应用效果与国外相比还有很大的差距。在这类化合物中，氮化镓是其发展的主要方向。该材料在半导体领域有着明显的应用前景。在实际使用中，它能在高温下保持很好的稳定性，在制造高功率器件上有很好的性能，还能用来制造微波器件。

2.4超晶管与一维微结构

随着我国电子科技的发展，对半导体材料的技术革新要求也越来越高。为了更好地适应有关技术的要求，增强其实际性能，提出了一种新型的超晶管和一维微型结构材料。这两种材料在实际应用中的性能都比较突出，可以在电子和科技方面起到很大的作用。比如，纳米晶体管是两种技术的结合体，它可以在电子科技和相关的装置中起重要作用，因而受到人们的普遍关注。在今后的发展趋势中，对于一维微结构材料和超晶管的研究将会持续下去，相关行业的投资将会快速增长。

3结束语

总之，随着电子科技的快速发展，半导体材料的应用需求也在迅速增长。通过对今后有关材料的发展趋势的分析，可以确定其在基本上的应用价值，从而对今后的市场需要做出正确的判断，从而为企业的经济效益创造了一个良好的环境。

参考文献：

[1]杨曜光.半导体材料在电子科学技术中的应用[J].电子元器件与信息技术,2020,4(10):5-6,8.

[2]王宙恒,陈颖,郑坤炜,等.柔性电子技术中的半导体材料性能调控概述[J].物理学报,2021,70(16):167-181.

[3]程哲.第三代半导体材料及器件中的热科学和工程问题[J].物理学报,2021,70(23):92-96.

[4]曹兴忠,宋力刚,靳硕学,等.正电子湮没谱学研究半导体材料微观结构的应用进展[J].物理学报,2017,66(2):25-38.

[5]闫晓东.半导体微电子技术用贵金属材料的发展与应用研究[J].数字化用户,2019,25(52):88.