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半導體材料應用范文1
【關鍵詞】半導體材料；發展；現狀
半導體材料這一概念第一次被提出是在二十世紀，被維斯和他的伙伴考尼白格首次提及并使用，半導體材料從那時起便不斷的進步發展，伴隨著現代化的生活方式對一些數字產品的應用需求，社會對半導體材料推出了更高的要求，這使得半導體材料得到了飛躍性的發展【1】。本篇論文就半導體材料的概念性理解，半導體材料的歷史性發展，新一代半導體材料的舉例以及發展應用現狀等方面展開了基本論述，談論我國在半導體材料這一領域的應用與發展的實際情形。
1.對半導體材料的概念性理解
對半導體材料的理解不能脫離當今二十一世紀這個有著高需求和高速度特點的時代，這個時代同時也是崇尚環保觀念，倡導能源節約的時代，因此新的信息時代下半導體的發展要脫離以往傳統的發展模式，向新的目標邁進。
首先，我們要了解什么是半導體材料，這將為接下來的論述打下概念性的基礎。眾所周知，氣體，液體，固體等狀態都可稱之為物質的存在狀態，還有一些絕緣體，絕緣體是指導熱性或者導電性較差的物質，比如陶瓷和琥珀，通常把F，銀，金，銅等導熱性和導電性較好的一類物質成為導體，所以顧名思義，半導體既不屬于絕緣體，也不屬于導體，它是介于導體和絕緣體性質之間的一種物質【2】。半導體沒有導體和絕緣體發現的時間早，大約在二十世紀三十年代左右才被發現，這也是由于技術原因，因為鑒定物質的導熱性和導電性的技術到了一定的時期才得到發展，而且對半導體材料的鑒定需要利用到提純技術，因此，當對物質材料的提純技術得到升級到一定水平之后，半導體的存在才真正意義上在學術界和社會上被認可。
2.半導體材料的歷史發展及早期應用
對半導體材料的現代化研究離不開對這一材料領域的歷史性探究，只有知道半導體材料是怎樣，如何從什么樣的情形下發展至今的，才能對當今現代半導體材料形成完整的認識體系。對半導體材料的接觸雛形是先認識到了半導體材料的四個特性。論文接下來將會具體介紹，并對半導體材料早期應用做出詳細解釋。
2.1半導體材料發現之初的特性
半導體材料第一個被發現的特性，在一般的情況之下，金屬材料的電阻都是隨著溫度的升高而增加的，但是巴拉迪，這位英國的科學研究學者發現硫化銀這一物質的電阻隨著溫度的升高出現了降低的情況，這就是對半導體材料特性的首次探索，也是第一個特性。
半導體材料的第二個特性是由貝克萊爾，一位偉大的法國科學技術研究者發現的，他發現電解質和半導體接觸之后形成的結會在施加光照條件之下產生一個電壓，這是后來人們熟知的光生伏特效應的前身，也是半導體材料最初被發現的第二個特性。
半導體材料的第三個特性是由德國的科學研究學者布勞恩發現的，他發現一些硫化物的電導和所加電場的方向有著緊密的聯系，也就是說某些硫化物的導電是有方向性的，如果在兩端同時施加正向的電壓，就能夠互相導通，如果極性倒置就不能實現這一過程，這也就是我們現在知道的整流效應，也是半導體材料的第三個特性。
半導體材料的第四個特性是由英國的史密斯提出的，硒晶體材料在光照環境下電導會增加，這被稱作光電導效應，也是半導體材料在早期被發現的第四個特性【3】。
2.2半導體材料在早期的應用情況
半導體材料在早期被應用在一些檢測性質的設備上，比如由于半導體材料的整流效應，半導體材料被應用在檢波器領域。除此之外，大家熟知的光伏電池也應用了早期的半導體材料，還有一些紅外探測儀器，總之，早期被發現的半導體材料的四個重要的特性都被應用在了社會中的各個領域，半導體材料得到初步的發展。
直到晶體管的發明，使得半導體材料在應用領域被提升到一個新的高度，不再僅僅是應用在簡單的檢測性質的設備中或者是電池上，晶體管的發明引起了電子工業革命，在當今來看，晶體管的發明并不僅僅只是帶來了這一電子革命，最大的貢獻在于它改變著我們的生活方式，細數我們現在使用的各種電器產品，都是有晶體管參與的。因此晶體管的發明在半導體材料的早期應用發展上有著舉足輕重的位置，同時也為今后半導體材料的深入發展做足了準備，具有里程碑式的意義與貢獻【4】。
3.現代半導體材料的發展情況
以上論文簡單的介紹了半導體材料以及其早期的發現與應用，接下來就要具體探討第三代半導體材料這一新時代背景下的產物。第三代半導體材料是在第一和第二代半導體材料的發展基礎之上衍生出的更加適應時代要求和社會需要的微電子技術產物。本篇論文接下來將介紹我國半導體材料領域的發展情況，并介紹一些新型的半導體材料的應用與發展情況。
3.1我國半導體材料領域的發展情形
半導體材料的發展屬于微電子行業，針對我國的國情和社會現狀，我國微電子行業的發展不能急于求成，這將會是一個很復雜的過程，也必定是一個長期性的工程。從現在半導體材料發展的情況來看，想要使半導體材料更加滿足受眾的需求，關鍵要在技術層面上尋求突破。我國大陸目前擁有的有關半導體材料的技術，比如IC技術還只能達到0.5微米，6英寸的程度，相較于國際上的先進水平還有較大的差距。
雖然我國目前在半導體材料領域的發展水平與國際先進水平存在著較大的差距，但是這也同時意味著我國在半導體材料領域有著更大的發展空間和更好的前景，而且當今不論是國內環境還是國際環境，又或者是政治環境影響下的我國的綜合性發展方面而言，對中國微電子行業半導體領域的發展還是十分有利的，相信我國在半導體材料這一領域一定會在未來有長足的發展。
3.2新型半導體材料的發展介紹
前文提到，第三代半導體材料如今已經成為半導體材料領域的主要發展潮流，論文接下來將會選取幾種關鍵的三代半導體材料展開論述。
第一種是碳化硅材料。它屬于一種硅基化合物半導體材料，這一類材料的優越性體現在其較其他種類半導體材料有著更強的熱導性能。因此被應用在廣泛的領域，比如軍工領域，，也會被應用在太陽能電池，衛星通信等領域。
第二種是氧化鋅材料。氧化鋅材料被廣泛的應用到了傳感器和光學材料領域中，這是因為它具備一些關鍵性的特性，集成度高，靈敏度高，響應速度快等，這些特征恰恰是傳感等應用范圍廣泛的領域中所看中的關鍵點，不僅如此，氧化鋅半導體材料不僅性能好，而且這類材料的原料豐富，所以價格低廉，還具有較好的環保性能【5】。
4.結語
近年來，半導體照明產業得到了飛躍式的發展，被越來越廣泛的應用到人們的日常生活中，而支撐這一產業的核心材料正是以碳化硅等半導體材料為主的某些微電子材料，半導體材料利用下的各項技術已經在全球范圍內占領者新的戰略高地。我國半導體材料領域雖然起步晚，發展水平較國際水平有差距，但是前景光明，尤其是第三代半導體材料的出現和應用，在人們的生活中有著更加廣泛和有建設性的應用，改變著人們的生活方式，不斷推動著半導體材料的發展。
參考文獻：
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[3]胡鳳霞.淺談半導體材料的性能與應用前景[J].新教育時代電子雜志（教師版），2016，（13）：267.
半導體材料應用范文2
本書共分為6章，1.前言；2.雜質和缺陷；3.復合；4.表面二維電子氣；5.超晶格和量子阱；6.器件物理。本書不但有助于讀者了解半導體物理學和材料科學，而且它們還與光電子器件物理相關。其中最后一章重點講述了器件物理知識在光導檢測器、光電伏特的紅外檢測器、超品格和量子阱、紅外激光器、單個光子的紅外檢測器等器件中的應用。
本書主要致力于對窄帶半導體的研究及其應用的探討，對于理解窄禁帶半導體材料和紅外光電科技的基本科學知識有極大的幫助。中國科學院上海技術物理研究所的湯定元教授對該書的評價：這本書是第一本充分總結窄禁帶半導體的研究成果的國際性論著。
本書是介紹窄禁帶半導體系列的第二冊，其中第一冊是“窄禁帶半導體物理和特性”(springer 2008)，主要介紹窄禁帶半導體材料，揭示其內在物理原理并且控制其性能。本書將窄禁帶半導體物理放在整個半導體物理的大框架中進行討論，本書的獨特之處還在于其廣泛收集了很多中國科學家的研究成果。本書廣泛討論了不同方面的前沿理論和實驗科學話題，并將它們與器件相關的技術相連接，從而實現了在組織上將基本的物理原理和前沿研究很好的結合。相關領域的學生和研究者都可從本書受益。
半導體材料應用范文3
關鍵詞:化合物半導體材料;GaAs;GaN;SiC
中圖分類號:TP331文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)05-1238-02
On The Compound Semiconductor Materials
HAO Bin, WEN Kai
(Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160,China)
Abstract: Compound semiconductor integrated circuits with ultra-high speed, low power, multi-functional, anti-radiation properties is widely used, GaAs, GaN, SiC as the main application of compound semiconductor materials. This article describes the advantages of compound semiconductor materials, and from GaAs, GaN, SiC formed part of the device.
Key words: semiconductor materials; GaAs;GaN; SiC
目前,半導體器件已被廣泛應用到各個領域中。但是隨著科技的發展,由于硅的電子移動速度使得硅電路傳輸速度慢并且難以改善。因此新型半導體材料由此產生,以GaAs、GaN、SiC為代表的的化合物半導體是目前應用最廣泛、發展最快。
1 化合物半導體材料優勢
化合物半導體集成電路的主要特征是超高速、低功耗、多功能、抗輻射。以GaAs為例,通過比較可得:1化合物半導體材料具有很高的電子遷移率和電子漂移速度,因此,可以做到更高的工作頻率和更快的工作速度。2肖特基勢壘特性優越,容易實現良好的柵控特性的MES結構。3本征電阻率高,為半絕緣襯底。電路工藝中便于實現自隔離,工藝簡化,適合于微波電路和毫米波集成電路。4禁帶寬度大,可以在Si器件難以工作的高溫領域工?，F在化合物半導體材料已廣泛應用:在軍事方面可用于智能化武器、航天航空雷達等方面,另外還可用于手機、光纖通信、照明、大型工作站、直播通信衛星等商用民用領域。
2 化合物半導體器件
GaAs、GaN、SiC為主要應用的化合物半導體材料。以下介紹由這三種材料構成的部分器件。
2.1 GaAs材料
高電子遷移率晶體管(HEMT)器件實在能形成2DEG的異質結上用類似MESFET的工藝制成的場效應晶體管。源漏之間主要由2DEG的導電溝道提供,由勢壘層上的肖特基柵施加偏壓來改變耗盡區的厚度,從而控制溝道2DEG的濃度及器件的工作狀態(如圖1)。對這類器件若VGS=0時溝道中已有電子存在,則器件是耗盡型的;若溝道被耗盡則器件是增強型的。I-V特性為強電場下工作的耗盡型HEMT和增強型HEMT都呈現出平方規律的飽和特性。
AlGaAs/GaAs HEMT的制作基本工序:在半絕緣GaAs襯底上生長GaAs緩沖層 高純GaAs層 n型AlGaAs層 n型GaAs層臺面腐蝕隔離有源區制作Au/Ge合金的源、漏歐姆接觸電極干法選擇腐蝕去除柵極位置n型GaAs層淀積Ti/Pt/Au柵電極。(如圖2)
圖1 GaAs HEMT中2-DEG圖2 GaAs HEMT基本結構圖3 PHEMT的基本結構
隨后發現由于n-AlGaAs層存在一種所謂DX中心的陷阱,它能俘獲和放出電子,使得2-DEG濃度隨溫度而改變,導致閾值電壓不穩定。為了解決這個問題,采用非摻雜的InGaAs代替非摻雜的GaAs作為2-DEG的溝道材料制成了贗高電子遷移率晶體管。InGaAs層厚度約為20nm,能吸收由于GaAs和InGaAs之間的晶格失配(約為1%)而產生的應力,在此應力作用下,InGaAs的晶格將被壓縮,使其晶格常數大致與GaAs與AlGaAs的相匹配,成為贗晶層。因為InGaAs薄層是一層贗晶層且在HEMT中起著 i CGaAs層的作用,所以成為“贗”層,這種HEMT也就相應地成為贗HEMT。
2.2 GaN材料
2.2.1 GaN基HEMT
目前GaN基HEMT器件的主要結構是基于AlGaN/GaN異質結的HEMT器件。由于極化效應,AlGaN/GaN異質結很容易出現2DEG,因此有常見工藝生長的絕大部分HEMT器件是屬于耗盡型的。在盡量提高溝道2DEG濃度且保持其遷移率和速度,同時又不引起勢壘應變弛豫的原則下,應用于HEMT器件的AlGaN/GaN異質結的結構參數已經優化到一個范圍(勢壘層的Al含量為0.2~0.3,厚度為20~30nm)。除此之外GaN基HEMT的器件還有以下特性:1) 緩沖層漏電小即緩沖層呈高阻態且缺陷密度小形成高的輸出阻抗;2) 高的擊穿電壓,對提高器件的輸出功率和功率開關的電壓承受能力非常重要;3) 跨導高且和柵壓保持良好的線性關系,這與器件的頻率特性和開關速度相關;4) 好的夾斷特性; 5) 較高的截止頻率;6) 良好的散熱能力。GaN基HEMT的主要工藝為臺面刻蝕、肖特基接觸和歐姆接觸。
2.2.2 GaN基HBT
異質結雙極性晶體管器件具有寬帶隙發射區,大大提高了發射結的載流子注入效率;基區可以高摻雜(可高達1020cm-3),基區電阻rb可以顯著降低,從而增加 fmax ;同時基區不容易穿通,從而厚度可以做到很薄,即不限制器件尺寸縮小;發射結濃度可以很低(約1017cm-3),從而發射結耗盡層電容大大減小,器件的 fT 增大。GaN基HBT可研發為微波功率放大器件或高壓開關器件,其目標特性為高射極注入系數、長的少子壽命、短的基區渡越時間、高擊穿電壓。
2.3 SiC材料
SiC基結型場效應晶體管(JFET)和肖特基柵場效應晶體管(MESFET)
SiC基MESFET和JFET的溝道載流子的等效遷移率比較高,因此SiC基MESFET主要被開發為微波功率器件,而JFET則是高壓功率開關器件。SiC基MESFET可以用于X波段以下的微波頻段,其性能優勢為線性化程度比較理想,輸出阻抗高,從而大大降低對匹配網絡的要求,降低了制作和設計成本。SiC基JFET具有超低RSP,也能在較高和較低溫度以及較高頻率下工作。
3 結束語
化合物半導體集成電路和普通半導體集成電路相比具有明顯的優勢,適合于高頻高速電路的要求。并且化合物半導體可以發光,可以實現光電集成。因此化合物半導體有更廣泛的發展空間。
參考文獻:
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半導體材料應用范文4
關鍵詞：氧化鋅，稀磁半導體，鐵磁性
0.引言
當代和未來信息技術都占據著重要的地位，因此隨著社會的不斷發展,對信息的處理、傳輸和存儲將要求更大的規模和速度。半導體材料在信息處理和傳輸中有著重要的作用，半導體技術應用了電子的電荷屬性；磁性材料在信息存儲有著重要的應用，磁性技術利用了電子的自旋屬性。但是半導體材料都不具有磁性,磁性材料及其化合物都不具有半導體的性質，因此人們想到了通過摻入磁性離子來獲得磁性的方法，即在GaAs、GaN、ZnO等半導體中摻雜引入過渡金屬（或稀土金屬）等磁性離子，這種通過摻雜而產生的磁性與本征磁性有一定的區別，人們稱其為稀磁性。在化合物半導體中，由磁性離子部分地代替非磁性離子所形成的一類新型半導體材料，稱之為稀磁半導體。
1. 發展現狀
1.1 摻雜具有室溫鐵磁性的Fe、Co、Ni等過渡磁性金屬離子
在ZnO中摻雜引入磁性離子可以使樣品產生磁性，因此人們在ZnO中摻入了具有室溫鐵磁性的Fe、Co、Ni等過渡磁性金屬離子，結果發現樣品的室溫鐵磁性對制備技術、生長條件等都有很大的依賴關系。侯登錄等人[1]采用磁控濺射法在Si基底上制備Fe摻雜的樣品，發現鐵磁性是其本征性質。。Liu等人用化學氣相沉積法制備了Co摻雜的樣品，分析發現摻雜Co的ZnO樣品鐵磁性與Co的不純相ZnCo2O 4無關。Akdogan等人用射頻磁控濺射法制備了摻雜不同Co離子濃度的的樣品，分析得出氧原子的自旋極化對樣品長程鐵磁序的形成有重要作用，且Co原子的摻雜引起了ZnO的本征鐵磁性。Parra-Palomino等人研究發現樣品的鐵磁性與ZnO中的缺陷有關。
1.2 摻雜具有低溫鐵磁性的Mn、Cr等過渡磁性金屬離子
在ZnO中摻雜引入磁性離子可以使樣品產生磁性，因此人們在ZnO中摻入了具有低溫鐵磁性的Mn、Cr等過渡磁性金屬離子，于宙等人[2]用化學方法制備了Mn摻雜的ZnO基稀磁半導體材料，分析發現該材料的鐵磁性是由Mn離子對ZnO中Zn離子的替代作用引起的。Robert等用射頻磁控濺射法制備了摻雜Cr的ZnO樣品。分析發現H原子占據了O的位置并產生了一個深的施主缺陷從而增強了自由載流子數和鐵磁的超交換作用，進而導致了樣品的鐵磁性。
1.3 摻入不具有室溫鐵磁性的Al、Cu等金屬離子
研究發現在ZnO樣品中摻入不具有室溫鐵磁性的Al、Cu等離子樣品也可以顯示出室溫鐵磁性。劉惠蓮等[3]用檸檬酸鹽法合成了一系列摻Cu樣品，研究發現鐵磁性是其本征性質。Ma等人用脈沖激光沉積法制備了摻雜Al的ZnO樣品，發現樣品鐵磁性與Al原子和Zn之間的電荷傳輸有關。
1.4 多元素摻雜ZnO基稀磁半導體
邱東江等人[4]用電子束反應蒸發法生長了Mn和N共摻雜的薄膜，發現樣品的室溫鐵磁性很可能源于束縛磁極化子的形成。Gu等人用射頻磁控濺射法制備了摻雜Mn和N的ZnO樣品。分析發現樣品為室溫鐵磁性,這可能與N原子的摻入使空穴的濃度增加有關。Shim等人用標準固態反應法制備了摻雜Fe、Cu的ZnO樣品，發現摻雜Fe、Cu的ZnO的鐵磁性起源于第二相。且Fe原子進入ZnO并取代Zn原子是產生鐵磁性的主要原因。宋海岸等人[5]在Si(100)襯底上制備了Ni摻雜和(Ni、Li)共摻ZnO薄膜樣品。研究發現鐵磁性的起源可以用電子調制的機制來解釋,Ni-ZnO中的施主電子形成了束縛磁極化子,束縛磁極化子能級的交疊形成自旋-自旋雜質能帶,通過這些施主電子耦合即Ni2+原子之間的遠程交換相互作用導致了鐵磁性。
由于摻雜ZnO是一個新興的研究方向，因此人們對其研究結果不盡相同有的甚至相反，例如對于Fe摻雜的ZnO基稀磁半導體，Parra-Palomino等人發現摻雜Fe的樣品的鐵磁性可以用載流子交換機制來解釋，侯登錄等人[1]發現摻雜Fe的樣品的鐵磁性可以用局域磁偶極子作用機制來解釋。又如對于摻雜樣品的鐵磁性是樣品的本征性質還是非本征性質方面人們的觀點也不盡相同，Shim等人發現鐵磁性是摻雜Ni的ZnO樣品的非本征性質。Akdogan等人發現Co原子的摻雜引起了樣品的本征鐵磁性。對于摻雜所引起的樣品磁性方面，Liu等人研究發現摻雜Co的ZnO樣品具有鐵磁性，而Tortosa等人發現摻雜Co的ZnO樣品是順磁性的。研究發現樣品的鐵磁性與制備方法、生長的氣體環境、氣體壓強、生長時間、退火溫度、退火時間、摻雜劑量、摻雜元素的種類以及相對含量均有很大的關系。
2. 結論
目前, 對于ZnO基稀磁半導體材料的研究主要集中在兩個方面:(1)優化生長參數,獲得高質量的薄膜。。(2)選擇不同摻雜元素與摻雜量,通過單摻雜或共摻雜,提高薄膜的居里溫度,奠定其應用基礎。
通過對單摻雜金屬的ZnO樣品及共摻雜的樣品的結構分析、以及電學、磁學、導電性等性質的分析，發現對于相同的摻雜，樣品鐵磁性的強弱不同，有的結論甚至相反。這與樣品的制備技術不同、以及不同的生長環境有關。通過各種制備方法及不同制備工藝得到的ZnO薄膜的性能存在較大的差異,而且可重復率比較低。鐵磁性來源和機理分析還需要進一步的系統性研究。。對樣品的鐵磁性起源理論眾多。目前關于稀磁半導體材料鐵磁性根源的解釋有多種，有載流子交換機制(可以解釋具有室溫鐵磁性的Fe、Co、Ni、V、Cr、Cu、Al等元素摻雜的情況）。載流子導致的鐵磁性與反鐵磁性競爭機制（可以解釋Mn、Cr、Co等元素摻雜的情況）。局域磁偶極子之間相互作用機制（可以解釋V、Ni等元素摻雜的情況）。
在實驗和理論的統一方面還存在有許多的矛盾之處,而且每種理論都只得到了部分實驗證實.因此對ZnO基稀磁半導體的磁性機理的認識還需進一步的提高?？梢栽谝韵聨讉€方面開展進一步的更深入的研究。一是改善樣品的制備工藝，許多試驗重復率很低說明樣品的制備過程中有許多影響因素，有待于對其發現并掌握。二是改變摻雜的金屬元素，傳統的摻雜只對過渡金屬進行了大量研究對于非過渡金屬的相關研究很少。而且由單摻雜向共摻雜轉變是一條很好的思路。
參考文獻
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半導體材料應用范文5
關鍵詞：光照；電阻率；半導體；光子能量
中圖分類號：O611 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）26-0060-02
1 概述
電阻率是半導體材料的重要特性參數之一。微區薄層電阻的均勻性和電學特性受到越來越多的關注，因此這對材料電阻率測量的精度就有了更高的要求。我們通常使用四探針測試儀測量半導體材料的電阻率。造成測試儀測量產生誤差的原因有很多方面，如測試環境的影響、探針的問題、測試設備的校準以及被測對象自身的影響等。本文主要分析光照對測量精度的影響。
2 光的吸收
半導體材料通常能強烈地吸收光能，具有數量級約為105cm-1的吸收系數。吸收系數的大小可以反映半導體材料吸收光能的能力，通常用α來表示。材料吸收光的能力常常與入射光子能量有關。若外界有穩定的一定波長的光照作用在被測硅片表面，半導體材料吸收光輻射能量，從而導致價帶中的電子獲得足夠能量從價帶躍遷到導帶，在價帶中留下空穴，這樣在半導體中產生了電子-空穴對，這個過程也被稱為本征吸收。要使半導體材料發生本征吸收，入射光子的能量需要滿足hν≥Eg的條件，否則電子的躍遷則不能發生。被測硅片樣品對不同能量的光子的吸收能力是不同的。圖1所示的是硅材料的吸收系數α和入射光子能量hν之間的關系。
3 測試條件
測試所用樣品的外延層和襯底之間要有pn結隔離，或者外延層的電阻率要比襯底的電阻率小得多。測試儀探針的導電性能要好，與被測材料的接觸電勢差要小，同時，探針的位置要固定，防止探針游移。
在測量過程中，電流源提供的電流的相對變化不能超過0.05%。工作電流的選擇主要取決于被測樣品的電阻率大小。如果選取的工作電流過小，則測量電壓的難度將提升；選取較大的工作電流可以測得較高的電壓值，這可以提高測量的精確性，但是工作電流過大會使得被測樣品發熱，樣品的電阻率隨之發生變化，這又降低了測量的精度。所以為了選取合適的工作電流，需要先獲得被測樣品的I-V特性關系，根據I-V關系將工作電流控制在線性較好的范圍內，這樣被測樣品的電阻率就不會隨著電流的變化有過大變化，測量的精度可以得到保證。
一般來說，對于具有較大電阻率的樣品，工作電流要選得小一些，而電阻率較小的樣品則工作電流可以選得大一些。而在確保電流和電壓有足夠測量精度的前提下，工作電流應當盡可能選得小一些。
5 光照對測試結果影響的分析
6 結語
總體而言，隨著入射光子能量的增加，硅樣品的吸收系數逐漸增大，即表示材料對光子能量較大或頻率較大的光吸收能力較強。當入射的光子能量較大，被測硅樣品越能吸收入射光的能量，這樣則能產生越多的光生載流子，從而使被測樣品的電導率升高，電阻率和方塊電阻減小，這樣就使得電阻率實際的測量值越偏離標稱值。當入射光子能量較小或頻率較小時，情況則正好相反。另外當入射光頻率一定，光強越強產生的光生載流子也越多，也可以使被測樣品的實測電阻值小于標稱值。正因為在實際測量時，半導體樣品不可避免地會處在一定光照條件下，測量過程中光照條件不一樣就會使測量電阻率出現的測量誤差有所差異。
參考文獻
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半導體材料應用范文6
微電子技術是隨著超大規模集成電路而發展起來的一門新興技術，包括了半導體集成電路設計、芯片制造、材料的制備及測試、封裝等方面，是現代大學微電子學專業需要掌握的綜合工藝技術?！冬F代半導體材料的制備與表征技術》是我校微電子專業研究生的專業課程之一，針對新型半導體器件方向的學生開設，用于介紹半導體的制備和測試表征技術，對提高物聯網學院微電子專業研究生的創新和實踐能力具有重要意義。針對電子技術日新月異的發展，本文結合微電子專業研究生學習此門課程的問題以及現有教學經驗，探討關于該課的教學改革，從而培養學生的創新能力和綜合素質。
1課程特點及教學過程中存在的問題
《現代半導體材料的制備與表征技術》是江南大學微電子專業的一門專業基礎課，涉及材料、化學、物理、光學和微電子學等多種學科，具有綜合性、科學性和應用性等特點。課程內容主要通過儀器分析現代半導體材料的微觀結構。通過本課程的學習，學生應掌握各種材料的制備方法，學會測試儀器的基本原理、制樣方式和儀器主要的應用領域，知曉相關制備和測試技術，從而懂得如何在研究生課題中加以應用。學生學習結束后能夠從本課程中選擇合適和正確的制備方法及測試表征手段進行研究，為新型半導體器件的構筑課題積累基本的理論知識，成為未來社會所需要的人才。
教學過程中存在的問題有以下四個方面：（1）微電子專業研究生教育背景差異導致對課程的接受能力參差不齊。（2）教材涉及的制備和分析方法種類多，內容跨度較大，多學科交叉綜合性內容較抽象，學生難以理解，致使教學效果不佳；（3）授課選用的經典教材存在和部分本科生專業課程內容相同，教授過程中過于偏重儀器的工作原理和構成部件的功能，而且內容更新速度較慢，已經遠遠落后于技術發展現狀；（4）課程缺少實踐教學，教材中的大型儀器價值昂貴，儀器測試和維護費用高，限制了動手操作儀器掌握其重要功能的途徑，學生的實踐能力得不到提高，學習的積極主動性較差，師生的課堂互動氣氛不活躍。
2教學改革與實踐
2.1結合微電子專業特點，調整教材內容
對于教學內容，除了基礎性和完整性外，還需兼顧先進性和新穎性，但現有教材的更新較慢而且制備和測試方法落后。因此，針對微電子專業特點，應自編教材使教學內容具有學科前沿性，比如現有教材中涉及熱分析、光譜分析、X射線衍射分析等，對于微電子專業學生熱分析和紅外分析技術使用頻率不高，而常用XRD、紫外分析、拉曼和電鏡分析等測試方法，所以教授內容上專注以上常用設備的操作及分析方法有利于研究生開展課題研究。
2.2教授方式多樣化
《現代半導體材料的制備和表征技術》是多學科交叉并與時俱進的一門課程，為了取得良好的教學效果，在授課方式上應多樣化，吸引學生的注意力，提高學生的主動性。首先，采用多媒體技術、動畫資料等新方式和重要內容板書顯示相結合的方法解決此課程教學內容多而課時較少的問題。其次，運用翻轉課堂、討論式和啟發式等多種教授方法。教師選擇當前熱門的前沿課題和教學重點為討論內容，如二維過渡金屬材料的制備與表征、氧化鋅復合材料的制備及光探測器器件的組裝、氮化鎵高功率器件的有效性分析等。
2.3教學與科研結合，培養學生創新能力
教學和科研結合，對于研究生日常進行的科研項目，如半導體材料的制備、表征測試、數據分析、器件組裝、集成應用和仿真模擬等，都可以將實驗過程中出現的問題、大型儀器的操作和維護、如何獲取清晰的圖片影像以及圖譜中峰形位置的變化對結構的影響等等，帶入到教學中，為學生答疑解惑從而驗證課堂所講基本理論，達到教學輔助科研，科研促進教學的目的，進而提高學生主動性和積極性，同時有利于課程的高效開展。
2.4鼓勵研究生參與大型儀器管理
《現代半導體材料的制備和表征技術》課程中講到的大型儀器，價格昂貴，維護成本較高。為保證大型儀器的正常運轉，均有責任教師管理。為了提高微電子專業研究生的實際操作和科研創新能力，同時提高儀器利用率，鼓勵研究生參與儀器管理工作，對鞏固課程所講內容具有非常重要的應用價值，也助于提高學生的科研能力。