2-2　半导体材料的种类有多少？

提起半导体材料，大家就会自然地想到硅和锗。其实，半导体材料的种类是极其繁多的，不止是硅和锗。只不过硅和锗，特别是硅，是目前最重要、最常见的半导体材料。

半导体材料的种类繁多，如果按其结构分，可分为三大类：单晶体、多晶体和非晶体。

如果按其成分来分（表2-1），可以粗分为有机半导体和无机半导体，而无机半导体又可分为元素半导体和化合物半导体。

表2-1　半导体材料分类（按其成分来分）

（1）元素半导体　从周期表上来看，元素半导体包括硅、锗、硼、碳、灰锡、磷、灰砷、灰锑、硫、硒、碲和碘，共有12种，但锡、锑和砷只有在特定的固相时才显示半导体性质。元素半导体虽有12种，但由于高纯度的单晶元素半导体制备还较为困难，所以到目前为止，在实际产业中得到应用的只有硅、锗和硒，而且常用的只有硅和锗。

（2）化合物半导体　可分为Ⅲ～Ⅴ族半导体、Ⅱ～Ⅴ族半导体、Ⅳ～Ⅵ族半导体、Ⅴ～Ⅵ族半导体、氧化物半导体、硫化物半导体和稀土化合物半导体等。化合物半导体的种类最多，有二元，也有多元，特别是二元化合物，现在看来比较重要的是碳化硅（Ⅳ～Ⅵ族化合物）和Ⅲ～Ⅴ族化合物S、Se、Te，此外还有Zn、Al、Hg所组成的二元化合物。除了上述化合物半导体之外，氧化物半导体也是比较多的，如氧化铜、氧化锌、氧化镁、氧化钙等都是氧化物半导体材料。

其实，化合物半导体的种类还不止这些，还有固溶体半导体和玻璃态半导体。

（1）固溶体半导体　固溶体半导体通常是由两种元素半导体或两种化合物半导体组成半导体合金。硅锗合金就是一种固溶体半导体。它们的特点是禁带宽度介于组成此固溶体的两种半导体之间，随组分而改变。

（2）玻璃态半导体　前面所介绍的半导体材料都是呈结晶态的，当它们熔化时，半导体性质就会消失。玻璃态半导体与它们不同，它可以呈玻璃态，也可以呈结晶态；冷却时它呈结晶态，而熔化时它呈玻璃态，所以其半导体性质永远不会消失。

二元和多元化合物半导体、氧化物半导体、玻璃半导体和有机半导体等，这些不同的化合物半导体，具有不同的电学性能，如不同的电子迁移率、禁带宽度和光吸收系数等，所以其应用的领域也各不相同。有的适合用于微波，有的适合用于发电。

化合物半导体的种类最多，特别是二元化合物半导体，其数量更多，但常见的只有砷化镓。

半导体材料除了可以按上述的成分来分之外，还可以按其晶体结构来分，分成晶体半导体和非晶体半导体。还可以按半导体的特性和功能分为微电子材料、光电子材料、光电转换（光伏）材料、微波材料、传感器材料等。