複合半導體

化合物半導體或複合半導體（英語：compound semiconductor）是一類由化合物構成的半導體材料。化合物半導體中的化合物通常由兩種或更多元素的原子構成。常見的化合物半導體由13至15族元素（三五半導體）構成。可能形成的化合物組合較多，這是因為可以有二元化合物（例如：砷化鎵）和三元化合物（例如：砷化銦鎵）甚至四元化合物（例如：磷化鋁鎵銦AlInGaP合金）。

基本介紹

• 中文名：複合半導體
• 外文名：Compound semiconductor
• 所屬：半導體
• 組成：兩種或是兩種以上的半導體
• 特點：極大改善單半導體的性能

氮化鎵

氮化鎵（GaN、Gallium nitride）是氮和鎵的化合物，是一種III族和V族的直接能隙（direct bandgap）的半導體，自1990年起常用在發光二極體中。此化合物結構類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的雷射二極體，可以在不使用非線性半導體泵浦固體雷射（Diode-pumped solid-state laser）的條件下，產生紫光（405nm）雷射。

如同其他III族元素的氮化物，氮化鎵對電離輻射的敏感性較低，這使得它適合用於人造衛星的太陽能電池陣列。軍事的和空間的套用也可能受益，因為氮化鎵設備在輻射環境中顯示出穩定性。相比砷化鎵(GaAs) 電晶體，氮化鎵電晶體可以在高得多的溫度和電壓工作運行，因此它們是理想的微波頻率的功率放大器。

砷化鎵

砷化鎵（化學式：GaAs）是鎵和砷兩種元素所合成的化合物，也是重要的IIIA族、VA族化合物半導體材料，用來製作微波積體電路、紅外線發光二極體、半導體雷射器和太陽電池等元件。

砷化鎵是重要的化合物半導體材料，外觀呈亮灰色，具金屬光澤、性脆而硬。常溫下比較穩定。加熱到873K時，外表開始生成氧化物形成氧化膜包腹。常溫下，砷化鎵不與鹽酸、硫酸、氫氟酸等反應，但能與濃硝酸反應，也能與熱的鹽酸和硫酸作用。

砷化銦

砷化銦是一種無機化合物，化學式InAs，是一種半導體材料。它是灰色的立方晶體，熔點942°C。砷化銦是立方ZnS結構，沒有對稱中心，所以[111]和[]晶面是不等價的。

硒化鋅

硒化鋅是一種無機化合物，為黃紅色的晶體，化學式為ZnSe。它是一個本徵半導體，能隙2.70eV（25°C）。硒化鋅很少出現在自然界，它出現在方硒鋅礦中。

硫化鋅

硫化鋅（化學式：ZnS）是鋅的硫化物，為白色至黃色粉末或晶體，難溶於水，主要以閃鋅礦和纖鋅礦的形式存在。這兩種結構都為寬禁帶半導體材料，在光電子器件中有廣泛套用。閃鋅礦結構為立方晶系，在300K時的禁頻寬度為3.54eV；纖鋅礦結構為六方晶系，禁頻寬度為3.91eV。純的閃鋅礦型會在1020°C時轉變為纖鋅礦型，但雜質的存在會使溫度降低。

硫原子在閃鋅礦中為立方緊密堆積，在纖鋅礦中為六方緊密堆積；兩種情況下，鋅原子都占一半的四面體空隙。硫化鋅和鹵素反應，生成鹵化鋅和硫或鹵化硫。

硫化鋅主要用作顏料和填料，硫化鋅和硫酸鋇的混合物俗稱鋅鋇白或立德粉，是一種很常用的白色顏料，不過已被鈦白粉所大量取代。硫化鋅也可用作光學材料和螢光粉的發光成分。

碳化矽

碳化矽（Silicon carbide，化學式SiC）俗稱金剛砂，寶石名稱鑽髓，為矽與碳相鍵結而成的陶瓷狀化合物，碳化矽在大自然以莫桑石這種稀罕的礦物的形式存在。自1893年起碳化矽粉末被大量用作磨料。將碳化矽粉末燒結可得到堅硬的陶瓷狀碳化矽顆粒，並可將之用於諸如汽車剎車片、離合器和防彈背心等需要高耐用度的材料中，在諸如發光二極體、早期的無線電探測器之類的電子器件製造中也有使用。如今碳化矽被廣泛用於製造高溫、高壓半導體。通過Lely法能生長出大塊的碳化矽單晶。人造莫桑石的寶石就是通過切割由Lely法製備的大塊碳化矽單晶來獲得的。