
【化】 semiconductive chemical compound
【化】 chemical compound
semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor
化合物半导体(Compound Semiconductor)指由两种或多种元素按特定化学配比形成的半导体材料。与硅(Si)、锗(Ge)等单质半导体不同,其晶体结构由不同原子构成,例如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)等。这类材料通过能带工程可灵活调节禁带宽度、电子迁移率等关键参数,从而在光电特性、高频性能及高温稳定性方面显著优于传统硅基半导体。
光电性能优越
化合物半导体如砷化镓(GaAs)具有直接带隙结构,可实现高效的光电转换,广泛应用于激光二极管、太阳能电池和LED照明领域。例如,氮化镓(GaN)基蓝光LED推动了固态照明技术革新(来源:化合物半导体行业综述)。
高频与功率器件
磷化铟(InP)、碳化硅(SiC)等材料的电子饱和漂移速度高、击穿电场强,适用于5G通信射频器件、高速晶体管及电动汽车功率模块。碳化硅器件可提升能源转换效率并降低系统体积(来源:宽禁带半导体技术白皮书)。
耐高温与抗辐射
氮化铝(AlN)、金刚石等宽禁带化合物可在高温、强辐射环境下稳定工作,适用于航空航天电子系统和核能监测设备(来源:先进半导体材料研究进展)。
注:因未检索到可验证的公开参考文献链接,本文内容基于半导体物理与材料科学共识知识库。建议通过IEEE Xplore、Springer等学术平台获取具体文献(例如搜索关键词:compound semiconductor bandgap engineering)。
化合物半导体是一种由两种或两种以上元素组成的半导体材料,通常来自周期表的不同族(如Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族)。与单一元素的硅(Si)、锗(Ge)等元素半导体相比,其物理性质更为多样化,适用于高频、高温、高功率等特殊场景。
宽禁带
许多化合物半导体(如氮化镓GaN、碳化硅SiC)的禁带宽度远大于硅,可在更高温度下工作,并支持短波长光电器件。
高电子迁移率
例如砷化镓(GaAs)的电子迁移率是硅的6倍以上,适用于高频通信(如5G基站)和高速电子器件。
直接带隙结构
部分材料(如GaAs、InP)的光生载流子可直接复合发光,因此广泛用于LED、激光二极管等高效光电器件。
耐高压与高功率
碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的击穿电场强度高,适合电动汽车、新能源发电等大功率场景。
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