
【计】 thin-film semiconductor
film; membrane; pellicle
【计】 thin membrane; thin-film
【医】 film
semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor
薄膜半导体(Thin-Film Semiconductor)是一种通过真空沉积、化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)等工艺,在基底材料表面形成纳米至微米级厚度的半导体材料层。其核心特征在于超薄结构(通常小于1微米)与可控电学性能,广泛应用于集成电路、光伏电池和柔性电子器件等领域。
材料构成与工艺特性
薄膜半导体常用材料包括非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS)。其制备需在高真空或特定气体环境中进行,例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)可在低温下生成均匀的非晶硅层。该工艺优势在于兼容玻璃、塑料等多种基底,支撑了柔性显示技术的产业化。
电学性能与器件应用
通过掺杂和能带工程,薄膜半导体可调节载流子迁移率与禁带宽度。例如,氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管迁移率达10-50 cm²/(V·s),优于传统非晶硅3-5倍,成为高端液晶面板的核心组件。在光伏领域,碲化镉薄膜电池实验室效率已突破22.1%,具备低成本和弱光响应优势。
行业标准与可靠性验证
国际电工委员会(IEC)发布的IEC 61215标准明确规定了薄膜光伏组件的环境耐受性测试方法,包括湿热循环与机械载荷实验。美国国家可再生能源实验室(NREL)的加速老化测试表明,优化封装后的CIGS组件衰减率可控制在每年0.5%以下。
薄膜半导体是由半导体材料制成的极薄层(通常在纳米至微米级别),结合了薄膜的形态特征与半导体的电学性能,广泛应用于电子、光电和能源领域。以下是详细解析:
非晶态半导体薄膜
晶体半导体薄膜
包括单晶或多晶结构,如硅薄膜,常用于集成电路制造()。
当前研究聚焦于提升薄膜的均匀性、降低缺陷密度,以及开发新型材料(如二维半导体材料)以增强性能()。
如需更全面的技术细节或制备工艺,可参考、6、9等来源。
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