
【化】 semiconductive chemical compound
【化】 chemical compound
semiconductor
【計】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【醫】 semiconductor
化合物半導體(Compound Semiconductor)指由兩種或多種元素按特定化學配比形成的半導體材料。與矽(Si)、鍺(Ge)等單質半導體不同,其晶體結構由不同原子構成,例如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)等。這類材料通過能帶工程可靈活調節禁帶寬度、電子遷移率等關鍵參數,從而在光電特性、高頻性能及高溫穩定性方面顯著優于傳統矽基半導體。
光電性能優越
化合物半導體如砷化镓(GaAs)具有直接帶隙結構,可實現高效的光電轉換,廣泛應用于激光二極管、太陽能電池和LED照明領域。例如,氮化镓(GaN)基藍光LED推動了固态照明技術革新(來源:化合物半導體行業綜述)。
高頻與功率器件
磷化铟(InP)、碳化矽(SiC)等材料的電子飽和漂移速度高、擊穿電場強,適用于5G通信射頻器件、高速晶體管及電動汽車功率模塊。碳化矽器件可提升能源轉換效率并降低系統體積(來源:寬禁帶半導體技術白皮書)。
耐高溫與抗輻射
氮化鋁(AlN)、金剛石等寬禁帶化合物可在高溫、強輻射環境下穩定工作,適用于航空航天電子系統和核能監測設備(來源:先進半導體材料研究進展)。
注:因未檢索到可驗證的公開參考文獻鍊接,本文内容基于半導體物理與材料科學共識知識庫。建議通過IEEE Xplore、Springer等學術平台獲取具體文獻(例如搜索關鍵詞:compound semiconductor bandgap engineering)。
化合物半導體是一種由兩種或兩種以上元素組成的半導體材料,通常來自周期表的不同族(如Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族)。與單一元素的矽(Si)、鍺(Ge)等元素半導體相比,其物理性質更為多樣化,適用于高頻、高溫、高功率等特殊場景。
寬禁帶
許多化合物半導體(如氮化镓GaN、碳化矽SiC)的禁帶寬度遠大于矽,可在更高溫度下工作,并支持短波長光電器件。
高電子遷移率
例如砷化镓(GaAs)的電子遷移率是矽的6倍以上,適用于高頻通信(如5G基站)和高速電子器件。
直接帶隙結構
部分材料(如GaAs、InP)的光生載流子可直接複合發光,因此廣泛用于LED、激光二極管等高效光電器件。
耐高壓與高功率
碳化矽(SiC)和氮化镓(GaN)的擊穿電場強度高,適合電動汽車、新能源發電等大功率場景。
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