Denne artikkelen angir halvledermaterialer .
Halvledermaterialene er isolatorer ved absolutt null som i begrenset grad leder strøm ved romtemperatur. Blant de viktigste egenskapene kan de bli dopet med urenheter for å endre deres elektriske egenskaper.
Halvledere er klassifisert i henhold til deres kjemiske sammensetning. Det er elementære halvledere som silisium (Si), germanium (Ge) og grå tinn (α-Sn), som alle tilhører gruppe 14 i det periodiske systemet (tidligere kalt gruppe IVB og her referert til som gruppe IV). Det er også sammensatte, binære, ternære, kvaternære eller til og med quinære halvledere, som henholdsvis består av to, tre, fire eller fem forskjellige kjemiske arter. Disse elementene kan være i gruppe IV, som i tilfelle silisiumkarbid , men det er mer vanlig at de er elementer i andre grupper, den vanligste er III-V halvledere , bestående av elementer i gruppe III (gruppe 13) ( aluminium , gallium , indium , etc. ) og grunnstoffer i gruppe V (gruppe 15) ( nitrogen , fosfor , arsen , antimon , etc. ).
Elementene i gruppe IV er eksepsjonelle i det periodiske systemet ved at det ytre skallet til individuelle atomer er nøyaktig halvfylt. Ved å bytte fire elektroner fra det ytre skallet med et annet Si-atom, kan en tredimensjonal krystallstruktur uten fortrinnsretning oppnås. Det er også mulig å kombinere to forskjellige halvledergrupper IV for å oppnå et sammensatt materiale som SiC (silisiumkarbid). SiC er et materiale nær grenselinjen mellom halvledere og isolatorer med en gitterkonstant på 0,436 nm og en energiavvik på 3,0 eV ( 413 nm ).
Følgende halvledere er plassert i gruppe 14 i det periodiske systemet :
En III-V halvleder er en sammensatt halvleder laget av ett eller flere elementer fra kolonne III i elementets periodiske system ( bor , aluminium , gallium , indium , etc. ), og ett eller flere elementer i kolonne V eller piknikogener ( nitrogen , fosfor , arsen , antimon , etc. ). Den halvleder III-V er av stor interesse på grunn av sine egenskaper:
Disse materialene brukes hovedsakelig i mikroelektronikk for integrerte kretser, i solceller og i optoelektroniske enheter som lysdioder (lysdioder eller lysdioder).
Følgende halvledere er legeringer av elementer som tilhører gruppe 12 og kalkogengruppen :
Følgende halvledere er legeringer av elementer som tilhører gruppe 11 og gruppen halogener :
Følgende halvledere er legeringer av elementer som tilhører gruppe 14 og kalkogengruppen :
Følgende halvledere er legeringer av elementer som tilhører piknikogener og kalkogener :
Følgende halvledere er legeringer av elementer som tilhører gruppe 12 og piktogener :