半導体材料: タイプ、グループ、および分類

半導体材料の種類ごとに独特な特徴があり、半導体材料の種類も多様だ。
これらの異なる半導体タイプは、特性が多少異なるため、さまざまな電気および半導体コンポーネントでの使用に適しています。
半導体を使用する多くの電気部品やデバイスがあり、その中には通常の信号用途に適しているものもあれば、高周波増幅器に適しているものもあれば、敵対的な環境での電力用途に適しているものもあれば、発光用途に適しているものもあります。 これらの多くのアプリケーションは、いくつかの半導体材料タイプを頻繁に使用します。

シリコン、ゲルマニウムなど半導体の基本部品はシリコンが半導体市場の中枢を担当するなど、非常に長い間使われてきた。 シリコンは作業が簡単であるだけでなく、多くの半導体装置に理想的な素材である多くの良い品質を持っている。
材料の多様性にもかかわらず、化合物半導体も頻繁に使われている。 これらは、より専門的なフィールドのいくつかで非常に優れたパフォーマンスを発揮することがよくあります。
半導体に使われる材料や化合物の多様性は、このような新しい半導体の製造技術が作られ、多様な分野でより多く活用され始めるにつれて大きくなる。

半導体装置や電子部品の材料を選択する際に考慮しなければならない要素がいくつかある。 一つは、その物質がいかに簡単に消化できるかである。
シリコンの利点は、簡単にアクセスでき、処理が簡単であることです。 シリコン結晶をウエハに切ったりスライスしたりできる形で成長させ、必要な電気部品に加工するのが簡単だ。

このため、シリコンの製造コストは非常に低く(他の材料を加工する場合に比べて)、シリコンは様々なデバイスに使用でき、様々な種類の電子機器に最適な半導体となっている。 これらはすべて、プロセスが慎重に改良されており、十分な容量があることを示しています。
1つの領域で優れたパフォーマンスを発揮し、電気回路設計などのいくつかの領域に適しているにもかかわらず、他の材料はそれほど簡単に扱えない場合があります。
砒化ガリウムはそのような物質の一つである。 ヒ素は非常に危険な物質であるため、原料の取り扱いに明らかな問題がある。 しかし、砒化ガリウム材料の取り扱いも同様に困難である。

その結果、GaAsFETや同様のもののようなガリウムヒ酸化物デバイスでは、処理コストが大幅に高くなります。 ただし、パフォーマンス上のメリットにより、追加費用が許容される場合があります。

これは、パフォーマンスとコストのバランスが保たれることを意味します。 電子回路設計のための機器を選択する場合、必要な性能を達成するための他の方法がなく、高い費用を支払わなければならないため、場合によってはコスト/性能のトレードオフが発生することがあります。

半導体装置に活用できる素材は非常に多様だ。 シリコンは今日最も広く使われている半導体材料であるにもかかわらず、非常に多様な電子部品が他の半導体材料も採用している。 これらは、1つまたは複数の領域でシリコンよりも優れたパフォーマンスを発揮し、その領域でさまざまな電子部品がシリコンよりも優れた機能を発揮できるために利用されます。

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