半導體是指常溫下導電性能介于導體和絕緣體之間的材料,按照材料的化學成分和結構特性可將半導體分為元素半導體、化合物半導體和合金(固溶體)半導體。 A1104EU-T典型的元素半導體材料主要位于Ⅳ族,包括碳、硅、鍺、錫元素,其中硅和鍺是最常用的元素半導體材料。所有Ⅳ族元素半導體材料都擁有金剛石型晶體結構和間接帶隙。單晶硅是重要的半導體材料,主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底和太陽能電池。化合物半導體(Compound scmi∞IlductOr)是由兩種或兩種以上元素以確定的原子配比形成的化合物,并具有確定的禁帶寬度和能帶結構等半導體性質。大多數的化合物半導體主要由Ⅲ族元素鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)和V族元素氮(N)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)兩種化學元素組成(見表5.1)。其他常見組成的化合物半導體還包括Ⅳ-Ⅳ族化合物如α-s℃,Ⅱ-Ⅵ族化合物如ZnO、znS和Cdse。元素半導體和這些工元化合物半導體的 共同特點是平均每個原子都擁有4個價電子c除少數兒種Ⅲ-Ⅴ族化合物(如:BN、AlN、㈤N、hN和InN)為纖維鋅礦晶體結構外,大多數Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體(如AlP、AlAs、GaAs、InP、InAs等)都為閃鋅礦結構,即類金剛石結構。合金半導體是在二元化合物半導體基礎上,通過加入一種或兩種普通元素從而形成三元或四元合金(固溶體)半導體。合金半導體最顯著的特點是禁帶寬度和晶格常數隨組分連續可調,按照元素組分可分為二元合金半導體(si1xGcx),三元合金半導體(AlxGa1xAs、川xGaI xN、InxGal xAs、Inl xAlxAs等)和四元合金半導體(InxGaI xAsyP1y、AlxGal`Asysb1.)。根據組分和襯底的不同,合金半導體可以應用于不同的半導體器件中,如AlGaAs(GaAs為襯底)可以作為場效應管和光電器件;InGaAP(InP為襯底)用于光纖通信用光電器件;InGaAsP(GaAs為襯底)則用于紅外激光器和探測器;GaInA1N(不同襯底)作為綠、藍、紫外發光二極管和激光器。