| 标题 | 电子科学技术中的半导体材料发展趋势 |
| 范文 | 梁洪铭 张檬 摘要：随着我国经济的发展，现阶段我国正处在一个知识经济时代。现在人们的生活目标不再是通过传统方式来解决温饱问题。而是寻求创新，在创新中实现自己的理想目标，提高生活水平。电子科技技术作为一项创新性的技术，引领着科技的进步，并在我国的各个领域都得到广泛的应用。而半导体作为电子科技发展的基石，对电子科技的发展起到了重要的作用。本文探讨在电子科学技术中半导体材料的发展趋势。 关键词：电子科学技术;半导体材料;发展趋势 中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：（2021）-04-232 一、半导体材料的分类 半导体是指导电能力处于导体和绝缘体之间的物体。半导体既是元素也是化合物。作为元素半导体是应用最早的半导体材料对人们的生活产生了重要的影响。如：硅、锗。这两个元素是最早出现并最早被广泛使用的第一代半导体材料。由于硅储存量丰富，工艺成熟，成为了应用最广的一种半导体材料。而锗元素由于自身比较活泼、容易与电解质材料发生反应，产生的物质导致自身缺陷增加，影响半导体的技能，并且储存量远达不到硅。使得锗元素在早期发展比较缓慢。直到80年代，随着技术的发展，锗元素才开始被广泛应用。而在化合物半导体中，最常见的化合物半导体是由第三主族和第五主族的化合物，第二主族和第六主族的化合物，还有一些氧化物。这些化合物半导体材料通常属于固态晶体。现在半导体材料不再只是传统的元素半导体和化合物半导体，还增加了有机半导体和玻璃半导体。 二、半导体材料使用阶段发生的变化 由于半导体的特殊性能，使得半导体对于社会的发展，技术的进步都起到了关键的作用。半导体一般主要是应用于收音机、电视机、测温计等。随着社会的发展，半导体材料还逐渐应用于电子产品中，如计算机、移动电话、数字录音机等。但是由于经济和技术的发展，人们对于半导体材料的要求也越来越高。硅元素作为应用最广，储存量最多的一种半导体材料，随着技术的不断发展，到现在社会中，硅元素的集成度已经逐渐接近极限。现在人们在制作晶管时，要求的是晶管的尺寸越来越小。但是由于硅元素本身的特性，导致硅晶管已经无法满足人们的要求。因此人们在寻找代替硅元素的物质，直到15年，几个著名大学成功的发现储硅材料可以代替原来的高度硅。这是半导体研发过程中的重要发现。并且对人们的生活产生了重大的影响。 三、新型半导体材料的发展趋势 由于人们对于半导体材料的要求越来越高，半导体材料已经由第一代半导体材料发展到现在的第三代半导体材料。并且第三代半导体材料已经成为现代社会半导体应用的主流。第三代半导体材料主要包括氮化镓、碳化硅、氧化锌等。这些新型的半导体材料的发展趋势代表着现代半导体的发展趋势。 （一）氮化镓的发展趋势 氮化镓的研究和应用一直是现在半导体研究水平的前沿。氮化镓作为第三代半导体材料对于我国半导体的发展起到了至关重要的作用。因此氮化镓的发展趋势备受关注。氮化镓因具有发热效果低并击穿效果强的特性，主要应用于高温大功率器件和高频微波器件。除此之外由于氮化镓的带隙较宽，因此将其应用于蓝光LED方面。當然，我国作为一个军事和科技强国，在军工产业、新能源产业、光学探测等领域都有氮化镓的使用。随着技术的发展，对氮化镓研究的不断深入，人们不断的看到氮化镓具有其他半导体材料所没有的优势，并且随着电子科技技术的不断发展，人们对于氮化镓的应用更加广泛。 （二）碳化硅的发展趋势 现代处于创新性的时代，不仅要在科技上创新，也要在人才上进行创新。由此具有创新优势的电子科技技术逐渐得到了广泛的应用。并且作为研究电子科技技术的核心原料半导体材料，开始得到社会的关注。由于传统的半导体材料在一些性能上的缺陷，使得人们开始寻找和研发能够弥补传统半导体材料的新型半导体。而碳化硅就是现代新型的第三代半导体材料，是一种硅基化合物半导体材料。而硅元素本身就是一种半导体材料，并且由于硅元素本事的性质使得硅半导体的应用一直是最广泛的一种半导体材料。而由硅和碳形成的化合物在导热性能上要比其他材料更加稳定。因此碳化硅经常被用于需要散热性能优异的情况中。最常见应用是碳化硅太阳能电池、发电传输和卫星通信。除此之外，在国防建设中，碳化硅也常被使用在通信、侦测等领域。但是由于技术比较落后，并且缺少产业的支持，在我国碳化硅一直没有得到普遍的使用。由于人们过度的关注经济的发展，使得环境遭到严重的破坏，各种环境问题频繁出现。因此我国开始逐渐重视环境保护问题，而由于碳化硅的一些特性，使得使用碳化硅符合對环境保护的理念。因此国家对碳化硅越来越重视，相信不久后碳化硅产业会取得显著地成果。 四、总结 当今我国正处于知识经济时代，开始创建创新性的国家。要求具有创新的技术和培养创新性人才。电子科学技术作为新型的具有创新性的技术，成为了现代社会发展的主流，在各个领域都有广泛的应用。并且对于我国经济的发展起到了重要作用。而半导体材料在电子科学技术中占有重要位置。因此半导体材料的发展和应用成为了现阶段重要的研究项目。但是由于技术的不断发展，传统的半导体材料已经无法满足现代社会的需要，因此人们开始不断的对新型半导体材料进行探索。 参考文献 [1]史冬梅，杨斌，蔡韩辉.Ⅲ族氮化物第三代半导体材料发展现状与趋势[J].科技中国，2018（04）：15-18. [2]霍翔.探讨电子科学技术中的半导体材料发展趋势[J].科技创新与应用，2016（30）：145. [3]王欣.电子科学技术中的半导体材料发展趋势[J].通讯世界，2016（08）：237. |
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