历史上的今天 首页 传统节日 24节气 企业成立时间 今日 问答 中文/English
首页 > 问答 > 早期晶体管使用的主要半导体材料是什么?其技术难点在哪里?

早期晶体管使用的主要半导体材料是什么?其技术难点在哪里?

葱花拌饭

问题更新日期:2025-07-26 01:16:34

问题描述

早期晶体管主要采用锗作为核心半导体材料,后逐步过渡至硅基技术。材料特性与工艺限制是当时面临的主
精选答案
最佳答案

早期晶体管主要采用锗作为核心半导体材料,后逐步过渡至硅基技术。材料特性与工艺限制是当时面临的主要挑战。

材料类型应用时期核心特性
1947-1960s低熔点(937℃)
1960s至今高熔点(1414℃)

材料选择依据
锗作为首个商用半导体材料,其电子迁移率(3900cm2/(V·s))显著优于早期硅材料(1500cm2/(V·s)),但存在三大技术瓶颈:

  1. 热稳定性缺陷:工作温度超过75℃时性能急剧下降
  2. 提纯难度:需要实现99.9999%以上纯度
  3. 氧化控制:表面易形成不稳定氧化层

制造工艺难点
▌晶体生长:单晶锗生长需精确控制温度梯度(±0.5℃)
▌掺杂精度:杂质浓度需控制在101?~101?atoms/cm3范围
▌封装技术:防潮气渗透要求封装气密性<1×10??atm·cc/sec

材料迭代对比
硅取代锗的关键突破:

  • 热导率提升40%
  • 禁带宽度扩大至1.12eV(锗0.67eV)
  • 天然氧化层(SiO?)形成绝缘保护
材料参数
本征电阻率47Ω·cm230kΩ·cm
热膨胀系数6.1×10??2.6×10??
载流子寿命10?3秒10?2秒

可靠性问题
早期锗器件失效率高达3000FIT(每十亿小时失效次数),主要源于:
①热载流子效应引起的参数漂移
②金属半导体接触界面退化
③表面态电荷积累导致的漏电流

相关文章更多

    女子擂台赛未来的发展趋势和潜在挑战是什么? [ 2025-07-26 00:03:17]
    如何在竞技公平性与商业价值间取得平衡?随着女性体育赛事的关注度

    五四运动的历史意义是什么? [ 2025-07-26 00:00:02]
    五四运动的历史意义是什么?传播了什么思想?

    马克思主义诞生的标志是什么? [ 2025-07-25 23:30:02]
    马克思主义诞生的标志是什么?发生在多少年间?

    帕斯条貂皮的定义和起源是什么? [ 2025-07-25 23:08:01]
    这种特殊材质是否与特定地域文化或工艺相关?定义与起源解析帕斯条貂皮(Pashua

    徐州市王杰中学的历史沿革及更名原因是什么? [ 2025-07-25 22:58:38]
    该校更名背后是否与特定历史事件或人物纪念活动直接相关?历

    弹窗在网页中的作用是什么意思? [ 2025-07-25 22:38:02]
    弹窗设计是否会影响用户留存率?弹窗是网页中通过悬

    在《宝可梦》系列游戏中,混混鳄的最佳技能配招策略是什么? [ 2025-07-25 22:35:50]
    在《宝可梦》系列游戏里,要想知道混混鳄的最

    1942年日本为何在太平洋战争期间调整对华策略?其国际背景与战略需求是什么? [ 2025-07-25 21:52:08]
    1942年日本在太平洋战争期间调整对华策略,是多种国际背景和战略需求共同作用的结果。下面从国际局势和

    她在辛亥革命和孙中山革命活动中的具体角色是什么? [ 2025-07-25 21:01:26]
    作为孙中山的革命伴侣与战友,她以组织者、宣传者和外

    富士导环不同等级之间的主要区别是什么? [ 2025-07-25 20:29:41]
    不同等级的导环是否会影响拍摄效果?富士导环作为相机配件,其等级差异主要体现在材质、功

    小袁在传统文化中代指的生肖动物及其性格特点是什么? [ 2025-07-25 20:03:32]
    为什么“袁”字会与特定生肖产生联系?在传统民俗文化

    临沂市行政区划地图中,兰山区、罗庄区、河东区的边界划分依据是什么? [ 2025-07-25 18:06:39]
    临沂市行政区划地图中,兰山区、罗庄区、河东区的边界划分依据究竟是什么

    保加利亚最高法院在1949年12月14日判决科斯托夫死刑的法律依据是什么? [ 2025-07-25 17:30:31]
    在1949年,保加利亚处于复杂的国内国际政治环境中。当时的保加利亚最高法院认定科斯托夫犯有叛

    伊斯兰教在中世纪阿拉伯半岛崛起的原因是什么? [ 2025-07-25 17:30:02]
    伊斯兰教在中世纪阿拉伯半岛崛起的原因是什么?分别说明

    宣武王萧懿的子嗣中为何仅有萧渊明被记载为梁贞阳侯?其兄长们的历史记载缺失原因是什么? [ 2025-07-25 16:34:32]
    宣武王萧懿的子嗣中为何仅有萧渊明被记载为梁贞阳侯?其兄长们的历史记载缺失原因是什么?这背

    彭湃担任会长期间提出的“至多三成交租”决议具体内容和影响是什么? [ 2025-07-25 15:29:11]
    彭湃领导的海丰总农会提出“至多三成交租”决

    《祖国不会忘记》简谱中的节奏特点是什么? [ 2025-07-25 15:27:04]
    这首歌曲的节奏设计如何体现其情感表达?《祖国不会忘记》作为军旅题材歌曲

    在变电站继电保护中,PT变比范围指的是什么?它对系统精度和保护性能有何影响? [ 2025-07-25 15:21:04]
    在变电站继电保护里,PT(电压互感器)变比范围到底是怎

    康博男装的未来发展方向是什么? [ 2025-07-25 15:15:22]
    康博男装未来究竟该朝着怎样的方向发展呢?

    1961年5月1日卡斯特罗宣布废除选举制的具体背景是什么? [ 2025-07-25 14:34:45]
    古巴革命胜利后,国内政治经济形势剧变,外部压力激增,