AlGaInP红光半导体材料的介绍-郭艳光

題目：AlGaInP紅光半導體材料的介紹教授：郭艷光老師

學號：8522055

姓名：許玉晶

一一、、 I I n n t t r r o o d d u u c c t t i i o o n n

在整個雷射發展的領域當中，從最早的氣態雷射、液能雷射、固態雷射到現在的半導體雷射，我們可以感受的到，半導體雷射已漸漸地闖出了屬於它自己的一片天空，因為它不但具有體積小的優點，且材料不貴、損耗的功率低、可調的雷射光的頻率及高度的穩定性。而其中又以紅光半導體雷射發展得最為成功及廣泛。

在半導體雷射開始崛起以後，已經有許多的物質成功地被研究出能發出紅光。而這其中又以AlInGaP 最具代表性，因為它能在室溫底下發出波長為0.6 m 的紅光雷射且是為連續波(cw)，此外，它具有很大的直接價帶能量(direct energy band-gap)，還有GaAs 這個導體材料能與它有很好的晶格匹配，而可以作為半導體元件的基板及接合層，讓它能夠順利地形成雙異質結構。如圖一所示。

（Cap ）

（Cladding layer ） （Active layer ）

（Cladding layer ）

（Substrate ）

圖一 AlInGaP 之雙異質結構

它的發光原理是：利用加順向電壓在元件兩端，使元件產生由p 極指向n 極的電場，將cladding layer 中的電洞及電子趕到中間的活性層，當導電帶的電子往下跳至價電帶後，與電洞結合形成電子電洞對後，便會以光子的形式釋放出能量，這就是我們所看到的雷射光了。其在日常生活中最常見的運用有：寫入和讀取DVD 、發光二極體（LED ）、雷射筆（laser pointer ） … 等等。

二二、、 I I n n G G a a A A l l P P 雙雙異異質質結結構構的的特特性性

(1) 物質參數

任何一個物質系統皆具有許多的特性，我們用許多的符號及數量來代表它，稱之為物質參數。半導體也不例外，它也具有許多的物質參數，這在設計半導體雷射裝置時，為我們提供了不少的便利。而AlInGaP 這個材料它較常用的物質參數有：band-gap energy 、band offset 、refractive index 等。band-gap energy 指的是活性介質雷射上能階（導電帶）至雷射下能階（價電帶）的能量差；band offset 指的是活性介質與P 極（或n 極）的導電帶（或價電帶）之能量差，如圖二所示，refractive index 指的則是AlInGaP 對各個頻率光的折射率。

圖二 Band diagram for AlGaInP double heterostructure

(2) Energy band-gap

AlInGaP 它真正的表示式應為(Al x Ga 1-x )0.5In 0.5P 。有研究指出，AlInGaP 的energy band-gap 會與Al 成份的多寡有關，即Al 愈多，energy band-gap 愈大，Al 愈少，energy band-gap 愈小。這是因為Al 是在週期表ⅢA 族中是位於較上方的，為較小的原子，能與P 形成較強的化學鍵，這就使得它們的energy band-gap 較大了。這也就是圖一之結構形成的原因。其數學關係式如下：

E g = 1.9 + 0.6x (eV) -----(1)

將E g 對x 作圖後，其結果如圖三。

從圖三我們能很容易看出並加以驗証數學式中E g 與x 之間的線性關係，也就是Al 愈多，energy band-gap 愈大。

又 E g ＝λ

hc

= (nm)

)( 1240λnm eV - 代回(1) λ = x 6.09.11240+ (nm) -----(2)

將λ對x 作圖，其結果如圖四。

圖三 energy band-gap 與Al 的組成x 之關係圖

圖四 輸出雷射光波長對Al 的組成x 之關係圖

因為在實際生活中，知道了鋁的組成比例就能知道其發光波長，往往比知道其價帶能量要來得方便許多，所以在這裡將E g – x 之關係圖延伸為λ - x 之關係圖以供參考。從圖中很明顯可以看出，Al 的組成成份x 愈高，所激發出來的雷射光波長就愈短，也就是其能量愈大。且從圖中還可以看到AlInGaP 所能放射出來的雷射波長最長約650nm (InGaP)，最短約為495nm (AlGaP)。

一般用來讀取DVD 最常見的波長約為630nm ，從圖上我們並不難看出其對應到的x 值約為0.04，也就是由(Al 0.04Ga 0.96)0.5In 0.5P 這個材料所激發出來的雷射光，所做出來的運用。

而一般用來寫入DVD 的波長約為680nm ，但是從圖中只能看到InGaP 這個材料可以發出的最長波長為650nm

的雷射，卻找不到可以發出1.8

1.9

22.12.22.32.42.52.600.20.40.60.81E g (ev)x

波長為680nm 的雷射的材料。這是因為式(1)中所描述的，是AlInGaP 在自然長晶（Random Alloy ）的情況下所具有的能帶間隙特性，不過如果我們特別來看InGaP 這個物質的話，我們會發現，當InGaP 它是以GaP-InP 一層一層有次序的薄膜（Ordered GaInP ）以超晶格的方式長上來的時候，其energy band-gap 就會變小，約為1.84eV ，代回式

(2)計算一下，便可以得到波長約為680nm 的雷射光了，也就是寫入DVD 所需要的波長了。由以上所述，InGaP 的能帶間隙會與本身的原子排列有關係，不過呢，這個情形在AlInP 並不會發生。因此，我們可以知道，雖然寫入和讀取DVD 的雷射光，同樣為AlInGaP 這個物質，但是不論在其原子成份比例上或原子的排列方式上，都是具有很大的差異的。

(3) Gain-Current Characteristics

大部份的半導體材料其增益g 與入射電電流密度J 之間，皆存有近似線性的關係，即外加電流愈大，趨使的電子電洞也就愈多，增益就愈大。AlInGaP 也不例外，它同樣具有這個特性，其數學關係式可表示為：

g ＝β(ηi d

J －A 0) ----(3)

ηI ：internal efficiency below the threshold

d ：th

e thickness o

f the active layer

β、A 0：coefficients

有人已利用實驗測量出β、A 0會與溫度有關係，其實驗結果如下圖

五。從圖中我們可以很清楚地看到，β會隨著溫度的升高而下降，A 0則會隨著溫度的上升而上升，將這個觀察結果與式(2)相對照一下，便可以看出增益g 是會隨著溫度的升高而下降的。

(4) Effect of Carrier Overflow

在AlInGaP 的雙異質結構中，常常會因為活性層的導電帶（價帶）與p 、n 極的導電帶（價帶）能量差太小，而導致載子溢流（carrier overflow ）的情形，如圖六所示。當元件在運作，而有載子溢流的情形發生時，會讓元件產生許多不必要的熱功率，使得整個元件的溫度往上升，不但容易燒壞元件，更會使得增益降低，所以我們都會儘量避免有載子溢流的情況發生。

此外，當我們想要此雷射能發出較短波長的光時，就必須讓活性層的energy band-gap （E g act ）大一點才可以，但是這會使得圖中活性層與p 極的導電帶能量差變小，這就容易造成載子溢流的發生了。所以說，載子溢流是限制AlInGaP 往短波長發展的一項重要因素。

幸好，有人發現載子溢流的情形可以藉著在p 極中滲進很濃的電洞而加以改善，其經由計算而加以模凝的結果如圖七所示：

圖六 Band diagram for AlGaInP double heterostructure

圖七Calculated examples of the band diagrams and carrier distribution.

(a)p=1×1017cm-3 , (b)p=1×1018cm-3

在圖七的能帶圖中，E c與E v為導電帶與價帶，E fn與E fp為quasi-Fermi level；而在載子分布圖中，實線代表電子，虛線代表電洞。

從圖中我們可以看出，當n極摻的電子濃度維持一定，而p極摻的電洞濃度較高時，p極的導電帶與價帶的能量會整個往上提升，如此一來，活性層導電帶中的電子在面對較高的能量差之情形下，便不容易往p極的高能階升爬，也就不容易往p極跑了。由以上可知，當p極摻有較大的電洞濃度時，較不容易有載子溢流的情形發生。

(5)I-V特性

在AlGaInP/GaAs這個雙異質結構系統中，具有一個特性，即AlGaInP 與GaAs之間的價帶能量差非常大，如圖八所示。從圖中可看出，這樣大的能量差對入射電流而言，就好像碰到一面牆壁一樣，使得入射電流無法通過，而必須要有足夠大的電壓（稱voltage drop），才能有電流通過，如此一來，要入射電流達到能產生雷射光的臨界

E c

E v

圖八Band diagram for AlGaInP/GaAs

電流時，便需要很大的電壓，這在實際的運作上，並不符合經濟效應；而又因為GaAs對於AlGaInP雷射而言，是一個很好的基板或接合層材質，所以我們不能不使用它，便必須想辦法來改善這個缺點。要改善這個缺點有三個方法：

第一，減低p-AlGaInP中Al的含量。

就如同前面所述，當Al愈少，p-AlGaInP的E g就會愈小，p-AlGaInP 與p-GaAs間價帶的能量差就會愈小，就能減低voltage drop的值了。但是這樣子的作法會容易有載子溢流的情形發生。

第二，在p-AlGaInP中摻進很高的電洞濃度。

誠如之前所提，當p-AlGaInP具有較高的電洞濃度時，其導電帶與價帶的能量會整個往上提升，p-AlGaInP與p-GaAs之間價帶的能量差就能減小，也就能降低voltage drop的值了。其實驗結果如圖九所示，圖中虛線所代表的是計算值，實線所代表的是實驗結果。從圖中我們可以看到，I-V特性線的voltage drop值不但會隨著電洞濃度的提高而減小，還具有較陡的特性，也就是在同樣的電壓之下，它會流出較大的電流，因此，在p-AlGaInP中摻進很高的電洞濃度是提升經濟效應一項很好的方法。

第三，在p-AlGaInP與p-GaAs之間加進一層p-GaInP。

由於p-GaInP的energy band-gap比p-AlGaInP小，也就是它會介於p-AlGaInP與p-GaAs之間。其道理就好比我們在爬樓梯，是一次爬一個階梯比較輕鬆呢，還是一次爬二個階梯比較輕鬆？相信大家都會覺得是一次爬一個階梯比較輕鬆。這也就是為什麼在p-AlGaInP與

p-GaAs之間加進一層p-GaInP能減小voltage drop的值的原因了。其實驗結果如圖十所示。

concentration in the AlGaInP layer.

kinds of structures

(6)Ohmic characteristics

另外，AlGaInP/GaAs它還有一項特性會跟p-AlGaInP中電洞的濃度有關，即歐姆特性(Ohmic characteristics)。圖十一為p-AlGaInP/p-GaAs 此異質結構中，當p-GaAs的電洞濃度維持在5×1018cm-3，而p-AlGaInP 的電浻濃度分別為5×1017cm-3與1×1017cm-3的I-V特性及其微分後的電阻特性之計算結果。

圖十一Calculated examples of the current density-voltage characteristics and the differential resistance characteristics for a p-AlGaInP/p-GaAs

heterojunction.

從圖中我們可以看到，當p-AlGaInP所摻進去的電洞濃度較高時，其電阻較小，反之則較大。而在實際的材料設計上，一般人皆會選用電阻較小的情況，這是因為若電阻太大的話，一來會由於I2R項而產生熱，讓元件的溫度升高，使得雷射的增益降低，或甚至燒壞元件；二

來會由於I=R V 項，當R 愈大，要產生同樣到達增益的臨界電流所需的電壓就愈大，這使得元件在實際運作上的效率降低，所以一般而言，會較喜歡利用電阻小的情況。

(7) Gain-Guided Mode

當入射光行經一個很窄的狹縫時，會有繞射現象的產生，這讓半導體雷射的運作上出現瑕疪。由於半導體雷射的發光區域為夾在中間那層很薄的活性層，光從共振腔中發射出來經過那道很窄的區域時，便會產生繞射，這使得發射出來的雷射光會是一個直立的橢圓，而非一個漂亮的圓。為了改善這個缺點，便有人想到了利用增益模式（Gain-Guided Mode ）來解決。

如圖十二所示，我們將原本整層接在p 極上的電極寬度縮小，即將它變為一長條的形狀，此時流經整個元件的電流就不會像之前的結構一樣是一整片，而是慢慢地擴散到n 極，如此一來，只有活性層靠中間的部分獲得增益，發光的長條區域便能減短，則能使得原來的橢圓形較接近圓形了。

W

p-electrode

圖十二 Gain-Guided Semiconductor Laser for AlGaInP

(8) Thermal Effects on the Device Characteristics

AlGaInP 它具有較大的熱電阻係數（Thermal resistivity ），這對於裝置在操作上會造成明顯的影響，也就是會使活性層產生溫度變化，而導致臨界電流值的不斷增加。因此，為了要減少裝置的溫度變化，我們便需要好好地設計，cladding layerd 的厚度、共拫腔的長度及散熱板的選用。

圖十三為活性層在雷射光要產生的臨界拫盪時的溫度變化 T 與cladding layer 高度H 間的關係之計算結果。且此計算所依據之

AlGaInP 為一增益導向(gain-guided)的結構，如圖十二所示。

從圖十三中，我們可以大約看出，?T 會隨著H 的增加而跟著增加。這是因為當H 增加時，由R=ρA

L 式可知，cladding layer 的熱電阻也就跟著增加，這就使得cladding layer 有更多的熱產生，活性層也因此有溫度愈往上升的變化了。

圖十三 Calculated example of the temperature rise in the active layer, at the oscillation threshold, as a function of cladding layer thickness H. 另外，從圖中我們還可以看到，當H 很小，也就是cladding layer 的厚度很薄時，?T 值會劇增，這是因為當cladding layer 長得太薄時，雷射共振腔橫向模式在cladding layer 上損失的比例會比較高，如此一來，cladding layer 容易吸收掉這些損失，而放出熱，這就產生了圖形上出現的結果。

由於活性層的溫度往高溫變化時，會引起臨界電流的增加，又它會受cladding layer 厚度的影響，所以我們在設計半導體元件時，選擇理想的cladding layer 厚度值時，應選擇如圖中所示，能使得?T 呈現最小的值。特別是當我們想讓此元件以高功率來運作時，更是要注意這一點。

此外，AlGaInP 的熱電阻值也會跟p-極的電極寬度，即圖十二中的W

有關係。圖十四為AlGaInP （junction-side-down configuration ）熱電

圖十四 Calculated example of the thermal resistance of AlGaInP lasers as a function of stripe width W and cavity length L.

圖中的熱電阻值是根據活性層、cladding layers 、基板及接合層所散發出來的熱而加以計算的。從圖中我們可以看到，AlGaInP 的熱電阻值會與W 的倒數及雷射腔長L 的倒數約呈正比的關係，但並不完全，也就是在W 值較小的地方，其斜率較小。這是因為當W 較小時，活性層所衍生的熱在傳導到接合層之前，可以藉由基板傳導到散熱板上。

三三、、 高高功功率率操操作作（（H H I I G G H H --P P O O W W E E R R O O P P E E R R A A T T I I O O N N ））

在許多不同的半導體雷射應用上，皆需要較高功率的雷射，特別是在光碟系統中。要獲得一具高功率的半導體雷射，一個很簡單也很在效的方法是，將活性層的厚度長薄一點。但它容易引起從活性層到p-cladding layer 間的載子溢流，這是由於要讓雷射產生雷射振盪所需之載子濃度增加了。此外，我們還可以利用圖十二中所示之增 益模式，讓同樣的入射電流，集中在更小的發光區域內，就可以增 加雷射光的功率了。

四四、、 短短波波長長操操作作（（S S H H O O R R T T --W W A A V V E E L L E E N N G G T T H H O O P P E E R R A A T T I I O O N N ）） 短波長的雷射即為能量較大的雷射，要讓半導體雷射發出較短波長的雷射光，就必須想辦法讓負責發光的活性層energy band-gap 大一點，基於這個原則之下，最簡單的方法就是，增加活性層材料中鋁的比例；但是當活性層的energy band-gap 變大之後，其與cladding layers 間的能量差就會變小，這就很容易造成前所提的載子溢流的情況，而使得溫度特性惡化。因此如果我們想要雷射光波長短一點，所要面臨的問題便是減低載子溢流的影響。

因此，為了要改善AlGaInP 短波長運作的不理想，有許多的方法正被發展當中。其中，在p-cladding layer 中摻進很濃的電洞已經經由實驗加以確定，能有效地防止載子溢流的情況發生，就如同前面所述。另外，使用off-angle substrate 和multiquantum barrier （MQB ）結構也能有效減小載子溢流的情形；另外，使用量子井（multiquantum well ）和strained active layer 能降低臨界電流，也是短波長運作所需要的結構。

五五、、 結結論論

AlGaInP 紅光半導體雷射的發展，迄今已經是非常的成熟及廣泛。尤於它在先天上有很好的晶格相匹配的條件，並能發出可見的紅光，此外，雖然它仍具有許多的缺憾，例如：band offset 太小而易有載子溢流的情形發生、但皆能藉進一步的研發，諸如在cladding layers 中摻很濃的雜質、引用量子井結構等方式，來加以改善。所以它比起其他也能發紅光的雷射材料，更能吸引較多的學者願意花心思投入研究，將它的特性發揮得淋漓盡致，這也就是它今天在我們的日常生活中能佔有很重要地位的原因。

不過也因為紅光雷射的發展，到今天已經可以說是達到了顛峰，在它日漸普及之時，人類已漸漸不能滿足於現況，而想要追求更精進的時代，於是出現了研究藍光半導體雷射的一股熱潮，如此一來，我們便可以擁有更高密度的DVD 了；其中又以InGaN 這個材料最受人注目及關心。因此，目前這股研究InGaN 藍光半導體雷射的風潮，代表的是我們在半導體雷射的發展上，更往前邁向一大步的重要里程碑。

六六、、 參參考考書書目目

https://www.docsj.com/doc/6713911170.html,ind P. Agrawal, “Semiconductor Lasers”, The Institute of Optics University of Rochester, New York, Ch6.

2.Peter S. Zory, Jr. “Quantum Well Lasers”, University of Florida Gainesville, Florida, Ch9.

3.NOZAKI, C., OHBA, Y., SUGAW ARA, H., YASUAMI, S., and NAKANISI, T. (1983). J. Crystal Growth 93, 406.

4.ONTON, A., and CHICOTKA, R. J. (1970). J. Appl. Phys. 42, 3420.

5.GOMYO, A., SUZUKI, T., KOBAYASHI, K., KAWATA, S., HINO, I., and YUASA, T. (1987). Appl. Phys. Lett. 50, 673.

6.S. Yamamoto, H. Hayashi, T. Hayakawa, N. Miyauchi. S. Yano, and T. Hijikata, Appl. Phys. Lett. 41, 796 (1982).

半导体材料课程教学大纲

半导体材料课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称：半导体材料 所属专业：微电子科学与工程 课程性质：专业限选 学分： 3 （二）课程简介：本课程重点介绍第一代和第二代半导体材料硅、锗、砷化镓等的制备基本原理、制备工艺和材料特性，介绍第三代半导体材料氮化镓、碳化硅及其他半导体材料的性质及制备方法。 目标与任务：使学生掌握主要半导体材料的性质以及制备方法，了解半导体材料最新发展情况、为将来从事半导体材料科学、半导体器件制备等打下基础。 （三）先修课程要求：《固体物理学》、《半导体物理学》、《热力学统计物理》； 本课程中介绍半导体材料性质方面需要《固体物理学》、《半导体物理学》中晶体结构、能带理论等章节作为基础。同时介绍材料生长方面知识时需要《热力学统计物理》中关于自由能等方面的知识。 （四）教材：杨树人《半导体材料》 主要参考书：褚君浩、张玉龙《半导体材料技术》 陆大成《金属有机化合物气相外延基础及应用》 二、课程内容与安排 第一章半导体材料概述 第一节半导体材料发展历程 第二节半导体材料分类 第三节半导体材料制备方法综述 第二章硅和锗的制备 第一节硅和锗的物理化学性质 第二节高纯硅的制备 第三节锗的富集与提纯

第三章区熔提纯 第一节分凝现象与分凝系数 第二节区熔原理 第三节锗的区熔提纯 第四章晶体生长 第一节晶体生长理论基础 第二节熔体的晶体生长 第三节硅、锗单晶生长 第五章硅、锗晶体中的杂质和缺陷 第一节硅、锗晶体中杂质的性质 第二节硅、锗晶体的掺杂 第三节硅、锗单晶的位错 第四节硅单晶中的微缺陷 第六章硅外延生长 第一节硅的气相外延生长 第二节硅外延生长的缺陷及电阻率控制 第三节硅的异质外延 第七章化合物半导体的外延生长 第一节气相外延生长（VPE） 第二节金属有机物化学气相外延生长（MOCVD） 第三节分子束外延生长（MBE） 第四节其他外延生长技术 第八章化合物半导体材料（一）：第二代半导体材料 第一节 GaAs、InP等III-V族化合物半导体材料的特性第二节 GaAs单晶的制备及应用 第三节 GaAs单晶中杂质控制及掺杂 第四节 InP、GaP等的制备及应用 第九章化合物半导体材料（二）：第三代半导体材料 第一节氮化物半导体材料特性及应用 第二节氮化物半导体材料的外延生长 第三节碳化硅材料的特性及应用 第十章其他半导体材料

半导体材料导论结课复习题

半导体材料复习题 1、半导体材料有哪些特征？ 答：半导体在其电的传导性方面，其电导率低于导体，而高于绝缘体。 （1）在室温下，它的电导率在103~10-9S/cm之间，S为西门子，电导单位，S=1/ρ（Ω. cm) ；一般金属为107~104S/cm，而绝缘体则<10-10，最低可达10-17。同时，同一种半导体材料，因其掺入的杂质量不同，可使其电导率在几个到十几个数量级的范围内变化，也可因光照和射线辐照明显地改变其电导率；而金属的导电性受杂质的影响，一般只在百分之几十的范围内变化，不受光照的影响。 （2）当其纯度较高时，其电导率的温度系数为正值，即随着温度升高，它的电导率增大；而金属导体则相反，其电导率的温度系数为负值。 （3）有两种载流子参加导电。一种是为大家所熟悉的电子，另一种则是带正电的载流子，称为空穴。而且同一种半导体材料，既可以形成以电子为主的导电，也可以形成以空穴为主的导电。在金属中是仅靠电子导电，而在电解质中，则靠正离子和负离子同时导电。 2、简述半导体材料的分类。 答：对半导体材料可从不同的角度进行分类例如： 根据其性能可分为高温半导体、磁性半导体、热电半导体； 根据其晶体结构可分为金刚石型、闪锌矿型、纤锌矿型、黄铜矿型半导体； 根据其结晶程度可分为晶体半导体、非晶半导体、微晶半导体， 但比较通用且覆盖面较全的则是按其化学组成的分类，依此可分为：元素半导体、化合物半导体和固溶半导体三大类。 3、化合物半导体和固溶体半导体有哪些区别。 答：由两个或两个以上的元素构成的具有足够的含量的固体溶液，如果具有半导体性质，就称为固溶半导体，简称固溶体或混晶。固溶半导体又区别于化合物半导体，因后者是靠其价键按一定化学配比所构成的。固溶体则在其固溶度范围内，其组成元素的含量可连续变化，其半导体及有关性质也随之变化。 4、简述半导体材料的电导率与载流子浓度和迁移率的关系。 答：s = nem 其中： n为载流子浓度，单位为个/cm3; e 为电子的电荷，单位为C（库仑），e对所有材料都是一样，e=1.6×10-19C 。 m为载流子的迁移率，它是在单位电场强度下载流子的运动速度，单位为cm2/V.s； 电导率s的单位为S/cm(S为西门子）。 5、简述霍尔效应。 答：将一块矩形样品在一个方向通过电流，在与电流的垂直方向加上磁场(H)，那么在样品的第三个方向就可以出现电动势，称霍尔电动势，此效应称霍尔效应。 6、用能带理论阐述导体、半导体和绝缘体的机理。 答：按固体能带理论，物质的核外电子有不同的能量。根据核外电子能级的不同，把它们的能级划分为三种能带：导带、禁带和价带（满带）。 在禁带里，是不允许有电子存在的。禁带把导带和价带分开，对于导体，它的大量电子处于导带，能自由移动。在电场作用下，成为载流子。因此，导体载流子的浓度很大。 对绝缘体和半导体，它的电子大多数都处于价带，不能自由移动。但在热、光等外界因素的作用下，可以使少量价带中的电子越过禁带，跃迁到导带上去成为载流子。 绝缘体和半导体的区别主要是禁的宽度不同。半导体的禁带很窄，（一般低于3eV），绝缘体的禁带宽一些，电子的跃迁困难得多。因此，绝缘体的载流子的浓度很小。导电性能很弱。实际绝缘体里，导带里的电子

半导体材料(精)

半导体材料 概要 半导体材料（semiconductor material） 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电阻率在10（U-3）～10（U-9）欧姆/厘米范围内。半导体材料的电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电导率。正是利用半导体材料的这些性质，才制造出功能多样的半导体器件。半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体技术的发展有极大的影响。半导体材料按化学成分和内部结构，大致可分为以下几类。1.元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等。50年代，锗在半导体中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到60年代后期逐渐被硅材料取代。用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。因此，硅已成为应用最多的一种增导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。2.化合物半导体由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。它的种类很多，重要的有砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等。其中砷化镓是制造微波器件和集成电的重要材料。碳化硅由于其抗辐射能力强、耐高温和化学稳定性好，在航天技术领域有着广泛的应用。3.无定形半导体材料用作半导体的玻璃是一种非晶体无定形半导体材料，分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种。这类材料具有良好的开关和记忆特性和很强的抗辐射能力，主要用来制造阈值开关、记忆开关和固体显示器件。4.有机增导体材料已知的有机半导体材料有几十种，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，目前尚未得到应用。 特性和参数半导体材料的导电性对某些微量杂质极敏感。纯度很高的半导体材料称为本征半导体，常温下其电阻率很高，是电的不良导体。在高纯半导体材料中掺入适当杂质后，由于杂质原子提供导电载流子，使材料的电阻率大为降低。这种掺杂半导体常称为杂质半导体。杂质半导体靠导带电子导电的称N型半导体，靠价带空穴导电的称P型半导体。不同类型半导体间接触（构成PN结）或半导体与金属接触时，因电子（或空穴）浓度差而产生扩散，在接触处形成位垒，因而这类接触具有单向导电性。利

郭沫若的简介和著作介绍

郭沫若的简介和著作介绍 郭沫若的简介和著作介绍 【郭沫若的简介】 郭沫若（1892～1978），现、当代诗人、剧作家、历史学家、古文字学家。原名开贞，笔名郭鼎堂、麦克昂等。《漂流三部曲》等小说和《小品六章》等散文，作品中充满主观抒情的个性色彩。还出版有诗集《星空》、《瓶》、《前茅》、《恢复》，并写有历史剧、历史小说、文学论文等作品。1928年起，著有《中国古代社会研究》、《甲骨文字研究》等著作，成绩卓著，开辟了史学研究的新天地。《棠棣之花》、《屈原》等6部充分显示浪漫主义特色的历史剧，这是他创作的又一重大成就。著有历史剧《蔡文姬》、《武则天》，诗集《新华颂》、《百花齐放》、《骆驼集》，文艺论著《读（随园诗话）札记》，《李白与杜甫》等。著作结集为《沫若文集》17卷本（1957～1963），新编《郭沫若全集》分文学（20卷）、历史、考古三编，1982年起陆续出版发行。许多作品已被译成日、俄、英、德、意、法等多种文字。 【著作书目：】 《女神》(诗集)1921，泰东

《三叶集》(散文集) 与宗白华、田汉合著，1920，亚东《星空》(诗集)1923，泰东 《聂莹》(剧本)1925，光华 《文艺论集》(论文集)1925，光华 《塔》(小说、戏剧集)1926、商务 《落叶》(小说、戏剧集)1929，创造社 《三个叛逆的女性》(戏剧集)1926，光华 《西洋美术史》(理论)1926，商务 《橄榄》(小说、散文集)1926，创造社 《瓶》(诗集)1927，创造社 《前茅》(诗集)1928，创造社 《恢复》(诗集)1928，创造社 《水平线下》(小说、散文集)1928，创造社 《我的幼年》(自传)1929、光华 《漂流三部曲》(小说、戏剧集)1929，新兴书店 《山中杂记及其他》(小说、戏剧集) 1929，新兴书店《黑猫与塔》(小说、散文集) 1931，仙岛书店 《后悔》(小说、戏曲集)1930，光华 《黑猫与羔羊》(小说集)3931，国光 《今津纪游》(散文集)1931，爱丽书店 《桌子跳舞》(小说、散文集)1931，仙岛书店 《文艺论集续集》(论文集)1931，光华

新型半导体材料GaN简介

新型半导体材料GaN GaN 的发展背景 GaN 材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被 誉为是继第一代Ge、Si 半导体材料、第二代GaAs、InP 化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。 在宽禁带半导体材料中，氮化镓由于受到缺乏合适的单晶衬底材料、位错密度大等问题的困扰，发展较为缓慢，但进入90 年代后，随着材料生长和器件工艺水平的不断发展，GaN 半导体及器件的发展十分迅速，目前已经成为宽禁带半导体材料中耀眼的新星。 GaN 的特性 具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。 GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为1700 C, GaN 具有高的电离度，在in—V族化合物中是最高的（0.5或0.43）。在大气压力下，GaN 晶体一般是六方纤锌矿结构。它在一个元胞中有 4 个原子，原子体积大约为GaAs的一半。因为其硬度高，又是一种良好的涂层保护材料。在室温下，GaN 不溶于水、酸和碱，而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。 NaOH、H2SO4 和H3PO4能较快地腐蚀质量差的GaN,可用于这些质量不高的 GaN晶体的缺陷检测。GaN在HCL或H2气下，在高温下呈现不稳定特性，而在N2气下最为稳定。GaN的电学特性是影响器件的主要因素。未有意掺杂的GaN在各种情况下都呈n 型,最好的样品的电子浓度约为4X1016/cm3 。一般情况下所制备的P 型样品，都是高补偿的。 很多研究小组都从事过这方面的研究工作，其中中村报道了GaN最高迁移率 数据在室温和液氮温度下分别为卩n=600cm2/v和屯n=500cm2/v s,?相应的载 流子浓度为n=4 X1016/cm3和n=8 X1015/cm3。未掺杂载流子浓度可控制在

半导体材料

半导体材料 应用物理1001 20102444 周辉 半导体材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。这种材料在某个温度 范围内随温度升高而增加电荷载流子的浓度，电阻率下降。由化合物构成的半导 体材料，通常是指无机化合物半导体材料。比起元素半导体材料来它的品种更多， 应用面更广。 半导体材料结构特征主要表现在化学键上。因为化合物至少由两个元素构 成，由于它们彼此间的原子结构不同，价电子必然向其中一种元素靠近，而远离 另一种元素，这样在共价键中就有了离子性。这种离子性会影响到材料的熔点、 带隙宽度、迁移率、晶体结构等。 化合物半导体的组成规律一般服从元素周期表排列的法则。对已知的化合物 半导体材料，其组成元素在同一族内垂直变换，其结果是随着元素的金属性增大 而其带隙变小，直到成为导体。反之，随着非金属性增加而其带隙变大，直至成 为绝缘体。 类别按其构成元素的数目可分为二元、三元、四元化合物半导体材料。它 们本身还可按组成元素在元素周期表中的位置分为各族化合物，如Ⅲ—V族，I —Ⅲ—Ⅵ族等。下面介绍二元化合物，其中主要的类别为Ⅲ—v族化合物半导体 材料，Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料，Ⅳ—Ⅳ族化合物半导体材料。 Ⅳ—Ⅵ族化合物半导体材料。已发现具有半导体性质的有格式，GeSe，GeTe， SnO ，SnS，SnSe，SnTe，Pb0，PbS，PbSe，PbTe，其中PbO，PbS，PbSe，PbTe 2 已获重要用途。

V—Ⅵ族化合物半导体材料。已发现具有半导体性质的有Bi 2O 3 ，Bi 2 S 3 ，Bi 2 Se 3 ， Bi 2Te 3 ，Sb 2 O 3 ，Sb 2 S 3 ，Sb 2 Te 3 、As 2 O 3 ，As 2 S 3 ，其中Bi 2 Te 3 ，Bi 2 Se 3 等已获实际应用。 I—Ⅵ族化合物具有半导体性质的有Cu 2 O，Cu 2 S，Ag 2 S，Ag 2 Se，Ag 2 Te等，其 中Cu 20，Cu 2 S已获应用。 三元化合物种类较多，如I—Ⅲ—Ⅵ、I—v—Ⅵ、Ⅱ—Ⅲ—Ⅵ、Ⅱ—Ⅳ—V 族等。多数具有闪锌矿、纤锌矿或黄铜矿型晶体结构，黄铜矿型结构的三元化合 物多数具有直接禁带。比较重要的三元化合物半导体有CuInSe 2，AgGaSe 2 ， CuGaSe 2，ZnSiP 2 ，CdSiP 2 ，ZnGeP 2 ，CdGaS 4 ，CdlnS 4 ，ZnlnS 4 和磁性半导体。后者 的结构为AB 2X 4 (A—Mn，Co，Fe，Ni；B—Ga，In；X—S，Se)。 四元化合物研究甚少，已知有Cu 2FeSnS 4 ，Cu 2 FeSnSe 4 ，Cu 2 FeGeS 4 等。 应用化合物及其固溶体的品种繁多，性能各异，给应用扩大了选择。在光电子方面，所有的发光二极管、激光二极管都是用化合物半导体制成的，已获工业应用的有GaAs，GaP，GaAlAs，GaAsP，InGaAsP等。用作光敏元件、光探测器、光调制器的有InAsP，CdS，CdSe，CdTe，GaAs等。一些宽禁带半导体(SiC，ZnSe等)、三元化合物具有光电子应用的潜力。GaAs是制作超高速集成电路的最主要的材料。微波器件的制作是使用GaAs，InP，GaAlAs等；红外器件则用GaAs，GaAlAs，CdTe，HgCdTe，PbSnTe等。太阳电池是使用CdS，CdTe，CulnSe2，GaAs，GaAlAs等。最早的实用“半导体”是「电晶体/ 二极体」。 一、在无线电收音机及电视机中，作为“讯号放大器用。 二、近来发展「太阳能」，也用在「光电池」中。 三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，分辨率可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是性价比极高的一种测温元件。 其中在半导体材料中硅材料应用最广,所以一般都用硅材料来集成电路,因为硅是元素半导体。电活性杂质磷和硼在合格半导体和多晶硅中应分别低于

郭沫若专题答答疑

郭沫若专题答答疑 2003年3月13日李平 问：郭沫若与鲁迅算是同时代的人吗？ 答：鲁迅生于1881年，郭沫若生于1892年，虽然比鲁迅小11岁，但是，他们不仅在人生的道路上，而且在对中国新文学的贡献等方面，都有许多相似之处。 在中国的新文化运动中，活跃着许多后来都声名显赫的“海归派”人士，其中，主要有以周氏兄弟（鲁迅和周作人）为代表的“东洋派”，和以胡适、徐志摩为代表的“西洋派”。我们知道，新文学中与“文学研究会”并驾齐驱的创造社，就是郭沫若和郁达夫等留日学生在东京创办的。因此，他们也应该属于“东洋派”。 鲁迅是1902年到日本留学的，郭沫若是1914年到日本留学的，虽然他到日本的时间比鲁迅晚了12年，但是，那时他22岁，与鲁迅一样，大概也是在20刚出头的青年。而且，在科学救国思想影响下，鲁迅到日本是为了学习医学，郭沫若一样也是学医。因此，他们都经历了一个“弃医从文”的过程。 虽然，郭沫若是从1916年开始文学创作的，而鲁迅的第一篇小说（文言小说）《怀旧》创作于1911年，郭沫若开始创作的时间则比鲁迅要晚5年，但是，他们在新文坛上崭露头角的时间则相差无几。鲁迅的成名作应该算是他发表的第一篇白话小说《狂人日记》，而郭沫若的成名作则应该算是他发表的第一部诗集《女神》第二辑中的代表性作品，如《凤凰涅槃》、《天狗》、《炉中煤》等，这些作品是1919年郭沫若在日本得知“五四”的消息之后，进入自己创作的第一个“爆发期”，并于1920年初开始在国内（上海）的《时事新报》副刊《学灯》上陆续发表的。郭沫若的第一部诗集《女神》（因为里边有好几部“诗剧”形式的作品，当时称为“剧曲诗歌集”）1921年由上海泰东书局出版，比鲁迅的第一部小说集《呐喊》还早2年。 更为重要的是，鲁迅是“中国现代小说之父”，而郭沫若则可以称得上是“中国现代新诗的奠基人”。在一般情况下，相差十岁可以算是两代人，但由于他们都是“五四”新文化运动造就出来的“时代英雄”，因此，应该算是同时代的人。 问：上海的《时事新报》副刊《学灯》在当时是有名的报刊吗？ 答：《时事新报·学灯》与《晨报副刊》、《京报副刊》、《民国日报·觉悟》一起，被称为是“五四”时期著名的“四大副刊”。 问：鲁迅有一部小说集叫《彷徨》，郭沫若也有一组诗叫《彷徨》，这是为什么？ 答：问得好！我们知道，鲁迅一共有三部小说集，前两部《呐喊》和《彷徨》是关于现实题材的，后一部《故事新编》是关于历史题材的。鲁迅的第一部小说集《呐喊》中的作品大多创作于1922年以前，取名“呐喊”，意思很明显，就是说作者自己受到新文化运动的鼓舞，“有时候仍不免呐喊几声，聊以慰藉那在寂寞里奔驰的猛士，使他不惮于前驱。”鲁迅的第二部小说集《彷徨》中的作品，大多创作于1924-1925年，取名“彷徨”，意思也很明显，那是因为1923年以后，五四运动就进入了低潮期，革命的中心南移，新文化阵营内部也出现了分化，正如鲁迅自己所说：“后来《新青年》的团体散掉了。有的高升，有的退隐，有的前进。”后来鲁迅还专门写了一首《题〈彷徨〉》的小诗，对自己当时的心境作了注释：“寂寞新文苑，平安旧战场，两间余一卒，荷戟独彷徨。”

常用的半导体材料有哪些

常用的半导体材料有哪些？ 晶圆 初入半导体行业为了尽快入门，我们必须对这个行业的主要物料做一个详细的了解，因为制造业的结构框架是人机料法环测。物料是非常关键的一部分，特别是对于半导体这类被人家卡脖子的行业更要牢记于心，尽快摆脱西方的围堵，但是基础材料这块需要长时间的积累，短期我们很难扭转当下这种憋屈的局面。 在半导体产业中，材料和设备是基石，是推动集成电路技术创新的引擎。半导体材料在产业链中处于上游环节，和半导体设备一样，也是芯片制造的支撑性行业，所有的制造和封测工艺都会用到不同的半导体材料。 半导体材料一般均具有技术门槛高、客户认证周期长、供应链上下游联系紧密、行业集中度高、技术门槛高和产品更新换代快的特点，目前高端产品市场份额多为海外企业垄断，国产化率较低，寡头垄断格局一定程度制约

了国内企业快速发展。华为事件的发生发展告诉我们半导体材料国产替代已经非常紧迫了。 半导体材料细分行业多，芯片制造工序中各单项工艺均配套相应材料。按应用环节划分，半导体材料主要可分为制造材料和封装材料。在晶圆制造材料中，硅片及硅基材料占比最高，约占31%，其次依次为光掩模板14%，电子气体14%，光刻胶及其配套试剂12%，CMP抛光材料7%，靶材3%，以及其他材料占13%。 在半导体封装材料中，封装基板占比最高，占40%。其次依次为引线框架15%、键合丝15%、包封材料13%、陶瓷基板11%、芯片粘合材料4%、以及其他封装材料2%。封装材料中的基板的作用是保护芯片、物理支撑、连接芯片与电路板、散热。陶瓷封装体用于绝缘打包。包封树脂粘接封装载体、同时起到绝缘、保护作用。芯片粘贴材料用于粘结芯片与电路板。封装方面相对难度要低一点，所以我们国家的半导体企业主要集中在封测这一后工艺领域。 半导体材料中前端材料市场增速远高于后端材料，前端材料的增长归功于各种前端技术的积极使用，如极紫外(EUV)曝光，原子层沉积(ALD)和等离子体化学气相沉积(PECVD)等。

半导体材料的分类及应用

半导体材料的分类及应用

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半导体材料的分类及应用 能源、材料与信息被认为是当今正在兴起的新技术革命的三大支柱。材料方面, 电子材料的进展尤其引人注目。以大规模和超大规模集成电路为核心的电脑的问世极大地推动了现代科学技术各个方面的发展,一个又一个划时代意义的半导体生产新工艺、新材料和新仪器不断涌现, 并迅速变成生产力和生产工具，极大地推动了集成电路工业的高速发展。半导体数字集成电路、模拟集成电路、存储器、专用集成电路和微处理器，无论是在集成度和稳定可靠性的提高方面, 还是在生产成本不断降低方面都上了一个又一个新台阶,有力地促进了人类在生物工程、航空航天、工业、农业、商业、科技、教育、卫生等领域的全面发展, 也大大地方便和丰富了人们的日常生活。半导体集成电路的发展水平, 是衡量一个国家的经济实力和科技进步的主要标志之一, 然而半导体材料又是集成电路发展的一个重要基石。“半体体材料”作为电子材料的代表，在生产实践的客观需求刺激下, 科技工作者已经发现了数以千计的具有半导体特性的材料, 并正在卓有成效在研究、开发和利用各种具有特殊性能的材料。 1 元素半导体 周期表中有12 种具有半导体性质的元素( 见下表) 。但其中S、P、As、Sb 和I 不稳定，易发挥; 灰Sｎ在室温下转变为白Sn, 已金属；Ｂ、Ｃ的熔点太高, 不易制成单晶; T e 十分稀缺。这样只剩下Sｅ、Ge 和Ｓi 可供实用。半导体技术的早期( ５0 年代以前) 。

郭沫若历史话剧艺术简介

白话写史剧中华第一 人 ——郭沫若历史话剧艺术简介 王太学 写历史话剧，是作为文学家、剧作家的郭沫若在文学艺术方面的突出成就。他从1920年起至1960年的四十年间，以旷代罕见的才华和火样的激情，在史剧创作上纵横驰骋，取得了累累硕果，共创作剧本18部，其中史剧为17部，现代剧1部（《甘愿做炮灰》）。他的剧作具有高度的创造性和独特的艺术风格，在广大民众中产生了强烈的反响，为史剧创作开辟了广阔的天地，是用白话写史剧的奠基人。他的剧作经验，对以后乃至今天历史题材影视作品的创作同样产生着巨大的影响。

一、以古喻今、借古讽今，用史剧形式为现实生活服务，配合和推动社会的伟大变革。 1、五四时期，用史剧形式鼓动人们摆脱封建礼教的束缚，追求民主与自由。 这个时期的史剧为三个叛逆的女性，即《卓文君》、《王昭君》、《聂（yíng）》，剧中的三位女性都聪明、美丽、大胆、机智，热爱自由、蔑视权贵，敢于反抗。 ①《卓文君》，（1923年2月），写西汉时年青寡妇卓文君私奔司马相如的故事。卓父为四川巨富卓王孙。文君婚后早寡，父逼其守节，她却跟穷困潦倒的书生司马相如私奔。父与公爹追上她，她坚决反抗，获得了自由。 ②《王昭君》（1923年7月），郭沫若笔下的王昭君，一反旧意，成为反抗封建最高统治者及奸臣、走狗的女英雄，她甘愿下嫁匈奴，就是向汉元帝挑战，她的反抗是大胆的。

③《聂》（1925年6月），写聂、聂政为国锄奸的故事。战国时韩国的民女聂机智、勇敢、果断有崇高的志气和丰富的感情，她女扮男装，追随弟弟聂政除奸，自己也献出了生命。郭沫若用此剧歌颂了为民请命的献身精神，对鼓舞人民向半封建、半殖民地的黑暗统治作坚决的斗争，起到了积极的作用。 2、抗战时期，郭沫若用史剧教育人民，不屈不挠地反对分裂，反抗国民党反动统治为真理斗争到尽头。这时期郭沫若共写了6部史剧，6剧朝代不同，主题都是爱国、统一、自由、光明，歌颂为正义献身的光辉形象，对独裁、卖国的丑类给予无情的揭露和鞭笞。他用史剧向国民党反动派作坚决地斗争，立了大功。这6部史剧是： ①《棠棣之花》（1941年），写聂政为国锄奸，刺杀了韩哀侯及丞相侠累，姐姐聂继承弟弟遗志，继续斗争，直至最后献身，该剧的主题是反分裂。

半导体材料有哪些

半导体材料有哪些 半导体材料有哪些 半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（硫化镉、硫化锌等）、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物），以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。 半导体的分类，按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。 延伸 半导体材料是什么？ 半导体材料（semiconductor material）是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。 自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围（上限按谢嘉奎《电子线路》取值，还有取其1/10或10倍的；因角标不可用，暂用当前描述）。在一般情况下，半导体电导率随温度的升高而升高，这与金属导体恰好相反。 凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。反映半导体半导体材料内在基本性质的却是各种外界因素如光、热、磁、电等作用于半导体而引起的物理效应和现象，这些可统称为半导体材料的半导体性质。构成固态电子器件的基体材料绝大多数是半导体，正是这些半导体材料的各种半导体性质赋予各种不同类型半导体器件以不同的功能和特性。 半导体的基本化学特征在于原子间存在饱和的共价键。作为共价键特征的典型是在晶格结构上表现为四面体结构，所以典型的半导体材料具有金刚石或闪锌矿（ZnS）的结构。由于地球的矿藏多半是化合物，所以最早得到利用的半导体材料都是化合物，例如方铅矿

铟镓砷磷InGaAsP半导体材料简介-郭艳光

光電子學期末報告 Introduction to InGaAsP Semiconductor Materials 指導教師:郭艷光(Yen-Kuang Kuo) 教授 學生:蔡政訓 學號:8522022 系別:物理系 班級:四年級乙班

內容大綱： （一）前言 （二）波長範圍與能隙（Eg）寬（三）起振條件與輸出功率：（四）各種不同結構的雷射（五）先進的半導體結構及其性能（六）結語 （七）參考書目

（一）、前言 現在是資訊時代，為了高速處理資訊社會所擁有的龐大資料，利用光和電子技術之光電業於焉誕生。應用同調(coherence)光的工業在1984年度(以光學式影像機為中心)的生產規模為6600億日元，到西元2000年，預料將以光通訊為中心，生產規模也將成長為12兆日元。其製品包括同調光通訊系統、光IC(光電子積體電路，OEIC)光電算機等。 光IC 係將光與電子的功能特性集積在一片基板上，而以砷化鋁鎵及磷砷化銦鎵系半導體技術最為先進，其與化合物半導體IC 同樣，有實現的可能。光電半導體材料之研究十分積極，已開發出砷化鎵、磷化銦、砷化鋁鎵、磷砷化銦鎵等。 至於光通訊系統方面，與傳統的有線通訊系統比較起來，光纖通訊具有較大的通訊頻寬，較小的訊號衰減，不受電磁波干擾，沒有串音、保密性高、線徑小、重量輕、可靠度高、、等優點，因此可已知道隨著資訊的暴漲，據高速大容量高品質的光纖通訊系統毫無疑問的將是未來資訊傳遞的主流。而光纖系統中最重要的關鍵性元件就是它的光源，也就是雷射二極體，本文就是要介紹在光纖系統中最常被使用的雷射：磷砷化銦鎵 ( InGaAsP) 的特性以及其結構。 （二）、波長範圍與能隙（Eg ）寬 光纖通訊中最常使用的波長為1.3以及1.55微米，主要是由於光在石英光纖中的傳輸損失在這兩個波長最低，在1.3微米處約0.6dB/km ，而在1.55微米處約0.2 dB/km 。在光纖中，由於材料色散的緣故，不同波長的光在光纖中有不同的色散，因而傳輸速率的不同，會造成訊號的波形變形，而限制了傳輸的距離。波長於1.3微米附近的色散是零，因此雖然其損失比1.55微米時大，但仍然最常用來當作短距離光纖通訊的光源。 在光纖通訊所使用的長波長範圍內，最常用InP 為基板材料。為了能與InP 的晶格常數（a=5.87埃）相匹配，必須使用四元化合物InGaAsP 。當晶格與InP 相匹配時（y=2.2x ），其能隙Eg （單位是eV ）的變化為 212.072.035.1y y Eg +-= 則我們由公式 ： Eg 24.1=λ可知由0.92到1.65微米的整個波長範圍均被此種材料系統所涵蓋。

著名翻译家郭沫若

著名翻译家郭沫若 郭沫若（1892～1978），现当代诗人、剧作家、历史学家、古文字学家。原名郭开贞，笔名郭鼎堂、麦克昂等。四川乐山人。郭沫若天性聪颖，从小就表现出其极强的语言学习能力。通过长期的学习实践，他在精通德语、日语、英语的基础上，逐步对这些国家的优秀文化作品产生了浓厚的翻译兴趣，由此走上了一条为各国优秀文化搭建“桥梁”的道路。 学界通常将郭沫若翻译介绍外国文学的活动分为三个阶段: 萌芽期———“五四”时期, 从翻译介绍德国作家歌德的作品开始; 发展期———从1924 年流亡日本到40 年代末, 从翻译介绍日本马列主义经济学学者河上肇的《社会组织与社会革命》开始; 成熟期———建国后。三个阶段中, 以第二阶段翻译的作品最多, 涉及的面也最广, 尤其是完成了《浮士德》和《战争与和平》两部文学巨著的翻译。 在具体的翻译方法上,郭沫若主张“意译”和“风韵译”。郭沫若对于翻译素来是不赞成逐字逐句的直译。他说:“逐字逐句的直译,

终是呆笨的办法,并且在理论是不可能的。我们从一国文字之中通晓得一个作家的思想,不是专靠认识他的字面便能成功的。一种文字有它的一种气势。这在英文是mood。我们为这种气势所融洽,把我们的精神随着它抑扬张弛,才能与作者的思想之羽翼载沈载浮。逐字逐句的直译,把死的字面虽然照顾着了。把活的精神却是遗失了。” 所谓“风韵译”,也可以叫做“气韵译”,即指翻译时不仅不能背离原文的意义, 对于原文的字句，对于原文的意义自然不许走转，而且“对于原文的气韵尤其不许走转。原文中的字句应该应有尽有,然不必逐字逐句的呆译,或先或后,或综或析,在不损及意义的范围之内,为气韵起见可以自由移易。”郭沫若总结出来的这一方法在翻译外国诗歌的时候尤为适用。 Ode to the west wind Drive my dead thoughts over the universe Like wither'd leaves to quicken a new birth! And, by the incantation of this verse, Scatter, as from an unextinguish’d hearth Ashes and sparks, my words among mankind! Be through my lips to unawaken'd earth 请你把我沉闷的思想如 像败叶一般吹越乎宇宙之外

半导体材料

半导体材料应用前景调研报告 1.前言 随着科技的进步，半导体材料的研究与发展越来越受到人们的重视与青睐，从小小的光伏电池与LED灯，到雷达与红外探测器，无论是我们日常的生活中，还是包含国际顶尖技术的设备中，都有着半导体材料的影子。在材料领域里，半导体材料作为科学家们重点研究的对象，在现代社会中不断散发着光和热，使这个世界变得更加美好。 2.半导体材料的应用 （1）半导体照明技术 发光二极管，是一种半导体固体发光器件，是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。半导体照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。半导体照明具有高效、节能、环保、易维护等显著特点，是实现节能减排的有效途径，已逐渐成为照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命。目前LED已广泛用于大屏幕显示、交通信号灯、手机背光源等，开始应用于城市夜景美化亮化、景观灯、地灯、手电筒、指示牌等，随着单个LED亮度和发光效率的提高，即将进入普通室内照明、台灯、笔记本电脑背光源、LCD显示器背光源等，因而具有广阔的应用前景和巨大的商机。 （2）光伏电池 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应

工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应原理工作的太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴--电子对。在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。无枯竭危险；绝对干净（无污染，除蓄电池外）；不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电；能源质量高；使用者从感情上容易接受；获取能源花费的时间短；供电系统工作可靠等优点。但是太阳能电池成本还很高：比许多绿色/再生能源高很多，无法以合理成本提供大量需求。未来可以期待科学家及工程师们不断的研究，再加上半导体产业技术的进步，太阳能电池的效率也逐渐增加，而且发电系统的单位成本也正逐年下降。因此，随着太阳能电池效率的增加、成本的降低以及环保意识的高涨，太阳能电池的成本可望大幅降低。也可以利用便宜的镜子将阳光反射至昂贵的高效能太阳能电池(需注意散热)，可以发电降低成本。 （3）集成电路 材料构成的PN结的单向导电性质，可以用其作出具有一定大小的逻辑电路。集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比和罗伯特·诺伊思。 有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

新型半导体材料GaN简介

新型半导体材料GaN GaN的发展背景 GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。 在宽禁带半导体材料中，氮化镓由于受到缺乏合适的单晶衬底材料、位错密度大等问题的困扰，发展较为缓慢，但进入90年代后，随着材料生长和器件工艺水平的不断发展，GaN半导体及器件的发展十分迅速，目前已经成为宽禁带半导体材料中耀眼的新星。 GaN的特性 具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。 GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为1700℃，GaN 具有高的电离度，在Ⅲ—Ⅴ族化合物中是最高的（0.5或0.43）。在大气压力下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构。它在一个元胞中有4个原子，原子体积大约为GaAs的一半。因为其硬度高，又是一种良好的涂层保护材料。在室温下，GaN 不溶于水、酸和碱，而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。NaOH、H2SO4和H3PO4能较快地腐蚀质量差的GaN，可用于这些质量不高的GaN晶体的缺陷检测。GaN在HCL或H2气下，在高温下呈现不稳定特性，而在N2气下最为稳定。GaN的电学特性是影响器件的主要因素。未有意掺杂的GaN在各种情况下都呈n 型,最好的样品的电子浓度约为4×1016/cm3。一般情况下所制备的P型样品，都是高补偿的。 很多研究小组都从事过这方面的研究工作，其中中村报道了GaN最高迁移率数据在室温和液氮温度下分别为μn=600cm2/v·s和μn=1500cm2/v·s，相应的载流子浓度为n=4×1016/cm3和n=8×1015/cm3。未掺杂载流子浓度可控制在

半导体材料概念简介---选修课论文

半导体材料 摘要：目前半导体产品广泛应用于生活生产中，半导体材料及其应用已经成为衡量一个国家经济发展和科技进步的重要标志。本文对半导体材料的定义、特性性能、材料分类及应用和发展方向作出简要解析。 关键词：半导体材料半导体材料分类半导体特性制备方法半导体材料应用引言：20世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命；70年代光纤通讯技术迅速发展并逐步形成高新技术产业，使人类进入信息时代；超晶格概念的提出及其半导体超晶格，量子阱材料的诞生，改变了光电器件的发展，纳米技术的发展与运用使得半导体进入纳米时代。然而半导体材料的价值仍在于它的光学、电学及其他各种特性，自硅出现在很长时间内，硅仍将是大规模集成电路的主要材料，如在军事领域中应用的抗辐射硅单体、高效太阳能电池用硅单体、红外CCD器件用硅单体等。 随着半导体技术的发展和半导体材料的研究，微电子技术朝着高密度，高可靠性方向发展，各种各样新的半导体材料出现，而 GaAs和InP基材料等还是化合物半导体及器件的主要支柱材料。与此同时以硅材料为核心的当代微电子技术趋向于纳米级，到达这一尺寸后，一些列来自期间工作原理和工艺技术本身的物理限制以及制造成本大幅度提高等将成为难以克服的问题，为满足人类社会不断增长的对更大信息量的需求，近年来新的半导体材料制备方法出现，新的制备方法的研究与发展极有可能触发当前国际前沿研究热点，从而引起新的技术革命。 中国半导体材料经过40多年的研究与发展，已具备了相当的基础，特别是在改革开放后，中国的半导体材料和半导体技术获得明显发展，除满足国内需求外，一些材料已经进入国际市场，然而综观中国半导体产业链的全局，上端的设计，制造业较弱，尤其凸显的瓶颈部位式设计与材料设备业，但是可以相信整个发展大路上市顺利的，中国半导体材料应该掌握自主知识产权，系统技术的开发人才，规模化产业化生产，尽快在材料设备业发展。 1.半导体材料的定义及性质 当今，以半导体材料为芯片的各种产品已广泛进入人们的生活生产中，电视机，电子计算机，电子表等等，半导体材料为什么会拥有如此巨大的应用，我们

郭沫若简介 郭沫若的个人简介

郭沫若简介郭沫若的个人简介 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 大事年表 1892年11月16日出生于四川省乐山县沙湾镇，学名开贞。 1897年春入家塾读书。习读《诗经》、《唐诗三百首》，喜欢王维、孟浩然、李白。 1901年家塾采用上海编印的新式教科书授课。 1905年春长兄郭开文赴日留学，有意偕从同行，父母未准。 1906年春入乐山县高等小学。第一学期成绩名列第一，因受年长同学忌妒，被降为第三名。 1907年春因反对教师专制，被学校开除，经斡旋返校。夏升入乐山县中学堂，大量阅读林琴南的译述小说。 1908年秋患伤寒并发中耳炎，听

力受损。病中读先秦诸子等古籍，偏爱《庄子》。 1909年秋因参加罢课,请求校方与当地政府交出惩办打伤同学的肇事者,被学校开除。 1910年春进省城成都，插入四川官立高等分设中学堂。冬参加成都学界要求早开国会的罢课风潮，任班级代表，又受开除处分，因故未实行1911年冬清帝退位。回乡组织民团响应辛亥革命。 1912年，2月受父母之命与张琼华结婚，5日后即离家返成都。 1913年春考入成都四川官立高等学堂理科，未学。夏，被天津军医学校录取，未就学。年底得长兄资助，决定东渡日本留学。 1914年1月抵东京。秋，考入东京第一高等学校预科。与郁达夫同学。 1915年秋入冈山第六高等学校。与成仿吾同学。阅读泰戈尔、屠格涅夫、歌德、海涅等人作品，与斯宾诺莎思想接近。

1916年夏与东京圣路加医院护士佐藤富子相识。冬，与佐藤富子在冈山结婚。开始新诗写作。 1917年试译泰戈尔诗集，因无法出版而中止。1918年参加留日学生罢课，抵制签订”二十一条”。夏升入九州帝国大学医学部。与留日同学张资平酝酿出版文学刊物。 1919年夏与留日同学响应”五四”运动，组织抵日爱国社团夏社。作小说《牧羊哀话》。诗作在上海《时事新报》上发表，震动中国诗坛。 1920年与田汉、宗白华的通信辑为《三叶集》出版。译歌德《浮士德》第一部，因译稿被老鼠咬毁未能出版。 1921年休学半年。往返于上海、日本之间筹备出版文学刊物。6月文学团体创造社在东京成立。第一部诗集《女神》问世。 1922年《创造》季刊五一节创刊。译歌德《少年维特之烦恼》。 1924年春赴日本，在福冈翻译河上

半导体材料介绍论文

半导体材料介绍 摘要：本文主要介绍半导体材料的特征、分类、制备工艺以及半导体材料的一些参数。 半导体在我们的日常生活中应用很广泛，半导体材料的一些结构和参数决定了 它的特性。以二氧化钛为例，它就是一种半导体材料，其结构和性能决定了它 在降解有机污染物方面的应用，人们现在研究了有关它的性质，并将进一步研 究提高它的光催化效果。 关键词：半导体材料导电能力载流子电阻率电子空穴 正文： 半导体材料是导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电导率在10（U-3）～10（U-9）欧姆/厘米范围内。 半导体材料可按化学组成来分，再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。 制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求，包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。 半导体材料虽然种类繁多但有一些固有的特性，称为半导体材料的特性参数。这些特性参数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料之间的差别，而且更重要的是能反映各种半导体材料之间甚至同一种材料在不同情况下特性上的量的差别。常用的半导体材料的特性参数有：禁带宽度、电阻率、载流子迁移率(载流子即半导体中参加导电的电子和空穴)、非平衡载流子寿命、位错密度。禁带宽度由半导体的电子态、原子组态决定，反映组成这种材料的原子中价电子从束缚状态激发到自由状态所需的能量。电阻率、载流子迁移率反映材料的导电能力。非平衡载流子寿命反映半导体材料在外界作用（如光或电场）下内部的载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性。位错是晶体中最常见的一类晶体缺陷。位错密度可以用来衡量半导体单晶材料晶格完整性的程度。当然，对于非晶态半导体是没有这一反映晶格完整性的特性参数的。 半导体材料的特性参数对于材料应用甚为重要。因为不同的特性决定不同的用途。晶体管对材料特性的要求：根据晶体管的工作原理，要求材料有较大的非平衡载流子寿命和载流子迁移率。用载流子迁移率大的材料制成的晶体管可以工作于更高的频率（有较好的频率响应）。晶体缺陷会影响晶体管的特性甚至使其失效。晶体管的工作温度高温限决定于禁带宽度的大小。禁带