半导体材料

半导体材料是一类固体材料，其導電性介于导体和绝缘体之间，屬於半導體。

发展
1833年，英國的法拉第發現硫化銀是半導體材料，因為它的電阻隨著溫度上升而降低。
1874年，德國的布勞恩注意到硫化物的電導率與所加電壓的方向有關，這就是半導體的整流作用。
1947年12月23日，巴丁与布拉坦進一步使用點接觸電晶體製作出一個語音放大器，電晶體正式發明。
1958年9月12日，美國的基尔比，細心地切了一塊鍺作為電阻，再用一塊pn接面做為電容，製造出一個震盪器電路。

分类
以原料分为：
元素半导体材料：以单一元素组成的半导体，属于这一材料的有硼、金刚石、锗、硅、灰锡、锑、硒、碲等，其中以锗、硅、锡研究较早，制备工艺相对成熟。
-{zh-cn:复合半导体;zh-tw:化合物半導體}-材料：由两种或两种以上无机物化合成的半导体，种类繁多，已知的二元化合物就有数百种。
三五半导体：由Ⅲ族元素（如Al、Ga、In）和Ⅴ族元素（如P、As、Sb）组成，比如砷化鎵（）；它们都具有闪锌矿结构，在应用方面仅次于Ge、Si。
二六半导体：ⅡB族元素（如Zn、Cd、Hg）和Ⅵ族元素（如S、Se、Te）組成的化合物，是一些重要的光电材料；硫化鋅（）、碲化鎘（）、碲化汞（）具有闪锌矿结构。
四四半导体：碳化矽（）和矽鍺合金都具有闪锌矿结构。
有機半導體：同時是有機物質的半導體。

 列表 

+半導體材料列表 族  元素    化學式 能隙 (eV)  直接帶隙和間接帶隙 IV  1  硅  Si  1.12  間接带隙  IV  1  Germanium  Ge  0.67  間接帶隙  IV  1    C  5.47  間接帶隙  IV  1  锡, α-Sn  Sn  0S.H. Groves, C.R. Pidgeon, A.W. Ewald, R.J. Wagner Journal of Physics and Chemistry of Solids, Volume 31, Issue 9, September 1970, Pages 2031-2049 (1970). Interband magnetoreflection of α-Sn.  半金属 (能带理论)  IV  2  碳化硅, 3C-SiC  SiC  2.3  間接帶隙  IV  2  碳化硅, 4H-SiC  SiC  3.3  間接帶隙  IV  2  碳化硅,   SiC  3.0  間接帶隙  VI  1  硫, 硫的同素异形体  S8  2.6  VI  1  硒  Se  1.83 - 2.0  間接帶隙  VI  1  硒  Se  2.05  間接帶隙  VI  1  碲  Te  0.33  III-V  2  氮化硼, cubic  BN  6.36  間接帶隙  III-V  2  氮化硼, hexagonal  BN  5.96  quasi-direct  III-V  2  氮化硼  BN  5.5  III-V  2  磷化硼  BP  2.1  間接帶隙  III-V  2  砷化硼  BAs  1.82  直接帶隙   III-V  2  砷化硼  B12As2  3.47  間接帶隙  III-V  2  氮化鋁  AlN  6.28  直接帶隙   III-V  2  磷化铝  AlP  2.45  間接帶隙  III-V  2  砷化铝  AlAs  2.16  間接帶隙  III-V  2  锑化铝  AlSb  1.6/2.2  直接帶隙/direct  III-V  2  氮化鎵  GaN  3.44  直接帶隙   III-V  2  磷化鎵  GaP  2.26  間接帶隙  III-V  2    GaAs 1.42  直接帶隙   III-V  2  銻化鎵  GaSb  0.73  直接帶隙   III-V  2  氮化銦  InN  0.7  直接帶隙   III-V  2  磷化銦  InP  1.35  直接帶隙   III-V  2  砷化铟  InAs  0.36  直接帶隙   III-V  2  锑化铟  InSb  0.17  直接帶隙   II-VI  2  硒化镉  CdSe  1.74  直接帶隙   II-VI  2  硫化镉  CdS  2.42  直接帶隙   II-VI  2  碲化镉  CdTe  1.49  直接帶隙   II-VI  2  氧化鋅  ZnO  3.37  直接帶隙   II-VI  2  硒化锌  ZnSe  2.7  直接帶隙   II-VI  2  硫化锌  ZnS  3.54/3.91  直接帶隙   II-VI  2  碲化锌  ZnTe  2.3  直接帶隙   I-VII  2  氯化亚铜  CuCl  3.4  直接帶隙   I-VI  2    Cu2S  1.2
  間接帶隙  IV-VI  2  硒化铅  PbSe  0.26  直接帶隙   IV-VI  2  硫化铅  PbS  0.37  IV-VI  2  碲化铅  PbTe  0.32  IV-VI  2  硫化亚锡  SnS  1.3/1.0   直接帶隙/間接帶隙  IV-VI  2  二硫化锡  SnS2  2.2  IV-VI  2  碲化亚锡  SnTe  0.18  IV-VI  3    Pb1−xSnxTe  0-0.29  V-VI  2  碲化鉍  Bi2Te3  0.13  II-V  2  磷化镉  Cd3P2  0.5  II-V  2  砷化鎘  Cd3As2  0  II-V  2  磷化锌  Zn3P2  1.5  直接帶隙   II-V  2  二磷化锌  ZnP2  2.1  II-V  2  砷化锌  Zn3As2  1.0  II-V  2  锑化锌  Zn3Sb2   氧  2  二氧化鈦, 锐钛矿  TiO2  3.20 間接帶隙  氧  2  二氧化鈦, 金红石  TiO2  3.0 直接帶隙   氧  2  二氧化鈦, 板鈦礦  TiO2  3.26 氧  2  氧化亚铜  Cu2O  2.17  氧  2  氧化铜  CuO  1.2  氧  2  二氧化鈾  UO2  1.3  氧  2  二氧化锡  SnO2  3.7  氧  3  钛酸钡  BaTiO3  3  氧  3  钛酸锶  SrTiO3  3.3  氧  3  铌酸锂  LiNbO3  4  V-VI  2  monoclinic 二氧化钒  VO2  0.7 光學帶隙   2  碘化鉛  PbI2  2.4   2  二硫化钼  MoS2  1.23 eV (2H)  間接帶隙    2    GaSe  2.1  間接帶隙   2硒化铟InSe1.26-2.35 eV直接帶隙 (2D間接帶隙)   2  硫化亚锡  SnS  >1.5 eV  直接帶隙     2  硫化铋  Bi2S3  1.3  Magnetic, diluted (DMS)B. G. Yacobi Semiconductor materials: an introduction to basic principles  Springer, 2003,   3    GaMnAs   Magnetic, diluted (DMS)  3  Lead manganese telluride  PbMnTe     4  Lanthanum calcium manganate  La0.7Ca0.3MnO3    2  氧化亚铁  FeO  2.2    2  一氧化镍  NiO 3.6–4.0 直接帶隙Synthesis and Characterization of Nano-Dimensional
Nickelous Oxide (NiO) Semiconductor
S. Chakrabarty and K. ChatterjeeSynthesis and Room Temperature Magnetic Behavior
of Nickel Oxide Nanocrystallites
Kwanruthai Wongsaprom*[a] and Santi Maensiri [b]    2    EuO     2  硫化亚铕  EuS     2  溴化铬  CrBr3   其它  3  , CIS  CuInSe2  1  直接帶隙   其它  3  Silver gallium sulfide  AgGaS2   其它  3  Zinc silicon phosphide  ZnSiP2 2.0  其它  2  三硫化二砷 雌黃  As2S3  2.7  直接帶隙   其它  2  硫化砷 雄黄 As4S4   其它  2    PtSi   其它  2  碘化铋  BiI3   其它  2  碘化汞  HgI2   其它  2  溴化亚铊  TlBr   2.68  其它  2  硫化银  Ag2S  0.9  其它  2    FeS2  0.95  其它  4  , CZTS  Cu2ZnSnS4  1.49  直接帶隙   其它  4  , CZAS  Cu1.18Zn0.40Sb1.90S7.2  2.2  直接帶隙   其它  3  Copper tin sulfide, CTS  Cu2SnS3  0.91  直接帶隙  

 合金表 

+半導體材料合金列表 族 元素 材料 化學式 能隙 (eV) 直接帶隙和間接帶隙 下  上 IV-VI  3    Pb1−xSnxTe  0  0.29  IV  2  矽鍺  Si1−xGex  0.67  1.11  直接帶隙/間接帶隙  IV  2    Si1−xSnx  1.0  1.11  間接帶隙  III-V  3    AlxGa1−xAs  1.42  2.16  直接帶隙/間接帶隙  III-V  3    InxGa1−xAs  0.36  1.43  直接帶隙   III-V  3  磷化銦鎵  InxGa1−xP  1.35  2.26  直接帶隙/間接帶隙  III-V  3    AlxIn1−xAs  0.36  2.16  直接帶隙/間接帶隙  III-V  3    AlxGa1−xSb  0.7  1.61  直接帶隙/間接帶隙  III-V  3    AlxIn1−xSb  0.17  1.61  直接帶隙/間接帶隙  III-V  3  Gallium arsenide nitride  GaAsN    III-V  3    GaAsP  1.43  2.26  直接帶隙/間接帶隙  III-V  3    AlAsSb  1.61  2.16  間接帶隙  III-V  3    GaAsSb  0.7  1.42  直接帶隙   III-V  3    AlGaN  3.44  6.28  直接帶隙   III-V  3    AlGaP  2.26  2.45  間接帶隙  III-V  3    InGaN  2  3.4  直接帶隙   III-V  3    InAsSb  0.17  0.36  直接帶隙   III-V  3    InGaSb  0.17  0.7  直接帶隙   III-V  4    AlGaInP    直接帶隙/間接帶隙  III-V  4  Aluminium gallium arsenide phosphide  AlGaAsP    III-V  4    InGaAsP    III-V  4    InGaAsSb    III-V  4    InAsSbP    III-V  4  Aluminium indium arsenide phosphide  AlInAsP    III-V  4  Aluminium gallium arsenide nitride  AlGaAsN    III-V  4  Indium gallium arsenide nitride  InGaAsN    III-V  4  Indium aluminium arsenide nitride  InAlAsN    III-V  4  Gallium arsenide antimonide nitride  GaAsSbN    III-V  5  Gallium indium nitride arsenide antimonide  GaInNAsSb    III-V  5    GaInAsSbP    II-VI  3  碲化鋅鎘, CZT  CdZnTe  1.4  2.2  直接帶隙   II-VI  3    HgCdTe  0  1.5  II-VI  3    HgZnTe  0  2.25  II-VI  3  Mercury zinc selenide  HgZnSe    II-V  4    (Zn1−xCdx)3(P1−yAsy)2  0  1.5  其它  4  , CIGS  Cu(In,Ga)Se2  1  1.7  直接帶隙  

 參見 
 有機半導體

參考文獻