化合物半导体是指由两种或两种以上原子化学结合而成,具有半导体特性的化合物材料。它们可以在适当条件下导电或不导电,因此可以用于制造各种电子元器件。与普通的硅等单质半导体相比,化合物半导体具有更好的电子流动性能、更高的工作温度和更大的光吸收能力,因此在光电子学、高速电子学和微波技术等领域得到广泛应用。
相对于单质半导体,化合物半导体具有更好的电子流动性、更大的光吸收能力、更高的工作温度、更小的尺寸效应、更高的电子迁移率以及更好的均匀性和可制造性等优势。这些优势都使得化合物半导体在高速电子学、光电子学、微波技术、太阳能电池和发光二极管等领域得到广泛的应用。
常见的化合物半导体材料包括锗化合物、磷化物、氮化物、碳化物等。其中,磷化物(如GaP、GaAs、InP等)是最早被研究和应用的化合物半导体之一,其优异的电学性能和光学性能使得它成为广泛应用于太阳能电池、半导体激光器、高频器件、微波元器件、高速光电探测器等领域的材料。此外,氮化物(如GaN、InGaN等)在发光二极管、激光器等方面也具有重要应用价值。
化合物半导体的制备技术包括分子束外延、金属有机化学气相沉积、分子束外延、分子束生长等,其中最常用的是金属有机化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)。化合物半导体被广泛应用于光电子学(如激光器、光纤通信、太阳能电池等)、微波技术(如功率放大器、混频器等)和高速电子学等领域。同时它的应用还在不断的拓展和创新,具有很好的前景。