由兩種或兩種以上元素以確定的原子配比形成并具有確定的禁帶寬度和能帶結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的化合物半導(dǎo)體材料。主要有Ⅲ—Ⅴ族、Ⅱ—Ⅵ族和Ⅳ—Ⅵ族、Ⅳ—Ⅳ族(主要指碳化硅)、Ⅴ—Ⅵ族(如Bi2Te3,Bi2Se3等)、稀土化合物(如ScN,YN,La2S3等)、一些三元化合物和氧化物半導(dǎo)體Cu2O以及過(guò)渡族元素氧化物等。一些有機(jī)化合物具有半導(dǎo)體性質(zhì),稱(chēng)為有機(jī)半導(dǎo)體。其中Ⅲ—Ⅴ族、Ⅱ—Ⅵ族化合物的物理性質(zhì)如表所示。禁帶寬度不一、能隙性質(zhì)各異,有的有很高的電子遷移率,比元素半導(dǎo)體有更廣泛的用途。由于組元的揮發(fā)性導(dǎo)致熔體的化學(xué)劑量比難以維持,因此化合物半導(dǎo)體材料的合成、提純和單晶制備技術(shù)比較復(fù)雜和困難。通常采用水平布里奇曼法、液封直拉法、高壓液封直拉法、垂直梯度凝固法制備單晶。用液相外延、氣相外延、分子束外延、金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法等制備薄膜和超薄層微結(jié)構(gòu)材料?;衔锇雽?dǎo)體在各種電路、光電子器件、超高速微電子器件和微波器件中均有應(yīng)用。
| Ⅲ—Ⅴ族化合物 | 晶體結(jié)構(gòu) | 熔點(diǎn)(℃) | 禁帶寬度(eV)300K | 帶隙性質(zhì) |
| GaN | 纖鋅礦 | 1700 | 3.44 | 直接 |
| AlP | 閃鋅礦 | 2550 | 2.45 | 間接 |
| GaP | 閃鋅礦 | 1470 | 2.27 | 間接 |
| InP | 閃鋅礦 | 1062 | 1.34 | 直接 |
| AlAs | 閃鋅礦 | 1740 | 2.15 | 間接 |
| GaAs | 閃鋅礦 | 1240 | 1.42 | 直接 |
| InAs | 閃鋅礦 | 942 | 0.354 | 直接 |
| AsSb | 閃鋅礦 | 1065 | 1.63 | 間接 |
| GaSb | 閃鋅礦 | 712 | 0.70 | 直接 |
| InSb | 閃鋅礦 | 527 | 0.18 | 直接 |
| Ⅱ—Ⅵ族化合物 | 晶體結(jié)構(gòu) | 熔點(diǎn)(℃) | 禁帶寬度(eV)300K | 帶隙性質(zhì) |
| ZnS | 閃鋅礦纖鋅礦 | 1830 | 3.56 | 直接 |
| ZnSe | 閃鋅礦纖鋅礦 | 1520 | 2.68 | 直接 |
| ZnTe | 閃鋅礦 | 1295 | 2.26 | 直接 |
| CdS | 閃鋅礦纖鋅礦 | 1477 | 2.50 | 直接 |
| CdSe | 閃鋅礦纖鋅礦 | 1241 | 1.75 | 直接 |
| CdTe | 閃鋅礦 | 1092 | 1.43 | 直接 |
| HgSe | 閃鋅礦 | 799 | -0.061 | 直接 |
| HgTe | 閃鋅礦 | 670 | -0.3025(T=4.4K) | 直接 |