半导体材料主要分为元素半导体、化合物半导体和有机半导体三大类,其中硅(Si)和锗(Ge)是最常用的元素半导体,砷化镓(GaAs)和氮化镓(GaN)是高性能化合物半导体代表,而有机半导体则用于柔性电子设备。
-
元素半导体
以硅(Si)和锗(Ge)为主,硅因储量丰富、稳定性高成为集成电路的主要材料,锗则在高频电子器件中有一定应用。 -
化合物半导体
由两种或以上元素组成,包括:- III-V族化合物(如砷化镓GaAs、氮化镓GaN),适用于高频、高功率器件,广泛用于5G通信和光电器件。
- II-VI族化合物(如硫化镉CdS、硒化锌ZnSe),主要用于太阳能电池和发光二极管(LED)。
-
有机半导体
以碳基分子构成,如并五苯、富勒烯,特点是可弯曲、成本低,适用于柔性显示屏、有机太阳能电池等新兴领域。
随着技术发展,新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氧化镓(Ga₂O₃)因耐高压、耐高温特性,正逐步应用于电动汽车和能源领域。未来,材料创新将继续推动半导体行业突破性能与成本限制。