电子展|浅谈半导体材料的发展与应用

如今，半导体已经贯穿于我们的日常生活。我们每天用的手机、电视、电脑、汽车等电子产品、设备都与半导体息息相关。半导体被誉为世界上第四大重要发明，而半导体产业的基础是半导体材料，随着半导体产业的发展，半导体材料也在逐渐发生变化。下面电子展小编就来聊一聊半导体材料的发展与应用。

电子展浅谈半导体材料的发展

半导体材料的发展可大致分为三代，第一代半导体材料为元素半导体以硅基、锗基半导体为首，工艺技术成熟，成本稳定，应用广泛。到目前为止，二极管、晶体管和集成电路的制造，仍然是半导体工业的核心内容，而晶体硅则是制造这些器件的主要材料。

第二代半导体材料主要是指以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）为代表的化合物半导体材料。砷化镓在电子迁移率方面展现出了极高的优点，并具有较宽的带隙，是制造高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。

半导体材料的禁带宽度在一定程度上都会影响甚至决定了半导体的电场强度、电子迁移率、热导率和熔点。第三代半导体材料是指禁带宽度大于或等于2.3电子伏特的半导体材料，又被称为宽禁带半导体材料，主要包括碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、金刚石等化合物半导体材料。具有较高热导率、高击穿电场、高电子饱和率等优点，可以满足高温、高压、高频等极端环境。

（半导体价带中被束缚的电子要成为自由电子，就必须获得足够能量跃迁到导带，从价带跃迁到导带所需的能量称为禁带宽度）

电子展浅谈半导体材料的应用

材料是半导体制造的基石，半导体材料贯穿了半导体生产的整个流程，半导体材料按应用环节划分，可分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类。主要的晶圆制造材料有：硅片、光掩膜、电子特气、湿电子化学品、光刻胶、靶材等。

其中硅，在所有半导体材料和器件中，单晶硅片和硅基器件的相关工艺非常成熟，单晶硅片的制备工艺，有多级的提炼、切断、滚圆、切片、倒角、磨片、化学腐蚀、抛光等，而硅基器件的制备工艺有氧化、光刻、刻蚀、掺杂、扩散、淀积、封装和测试等，是集成电路制造中基础的原材料，主要运用于逻辑器件、存储器、分立器件。

电子特气是晶圆制造中仅次于硅片的第二大材料，主要包括氢化物、氟化物、氟代烷烃、金属有机化合物等，是电子工业生产不可缺少的重要材料，被广泛应用于集成电路、显示面板生产过程中的薄膜制造、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺中。其中刻蚀是采用化学和物理方法，有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀的目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。刻蚀方法有湿法化学刻蚀和干法化学刻蚀。干法化学刻蚀利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基与材料发生化学反应，通过轰击等物理作用达到刻蚀的目的，其主要的介质是氟基气体。

光刻胶是一种感光材料，也称光致抗蚀剂，主要用于微电子技术中微细图形加工。在紫外光、电子束、离子束、X 射线等照射或辐射下，光刻胶溶解度会发生变化，可实现图形从掩模板到待加工基片上的转移。其中未溶解部分的光刻胶作为保护层，在刻蚀步骤中保护其下方材料不被刻蚀，从而完成电路制作。

以上就是电子展小编整理的内容，想了解更多，推荐您来参观电子展。

文章来源：恒运昌股份