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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划有机半导体材料性质有机半导体材料1有机半导体材料的分子特征有机半导体材料与传统半导体材料的区别不言自明，即有机半导体材料都是由有机分子组成的。有机半导体材料的分子中必须含有?键结构。如图1所示，在碳-碳双键结构中，两个碳原子的pz轨道组成一对?轨道，其成键轨道与反键轨道的能级差远小于两个?轨道之间的能级差。按照前线轨道理论，?轨道是最高填充轨道，?是最低未填充轨道。在有机半导体的研究中，这两个轨道可以与无机半导体材料中的价带和导带类比。当HOMO能级上的电子被激发到LUMO能级上时，
2、就会形成一对束缚在一起的空穴-电子对。有机半导体材料的电学和电子学性能正是由这些激发态的空穴和电子决定的。在有机半导体材料分子里，?键结构会扩展到相邻的许多个原子上。根据分子结构单元的重复性，有机半导体材料可分为小分子型和高分子型两大类。小分子型有机半导体材料的分子中没有呈链状交替存在的结构片断，通常只由一个比较大的?共轭体系构成。常见的小分子型有机半导体材料有并五苯、三苯基胺、富勒烯、酞菁、苝衍生物和花菁等并五苯型，三苯基胺类，富勒烯，酞菁，苝衍生物和花菁类。图3:几种常见的高分子有机半导体材料：聚乙炔型，聚芳环型，共聚物型。2有机半导体材料中的载流子我们知道无机半导体材料中的载流子只有电子
3、和空穴两种，自由的电子和空穴分别在材料的导带和价带中传输。相形之下，有机半导体材料中的载流子构成则要复杂得多。首先，由于能稳定存在的有机半导体材料的能隙通常较大，且电子亲和势较低，大多数有机半导体材料是p型的，也就是说多数材料只能传导正电荷。无机半导体材料中的正电荷是高度离域、可以自由移动的，而有机半导体材料中的正电荷所代表的则是有机分子失去一个电子后呈现的氧化状态。因此，在有机半导体材料中引入一个正电荷，必然导致有机分子构型的改变。以结构最为简单的共轭聚合物聚乙炔为例和碳碳双键交替构成的，分子链上可以同时存在两种不同的分子构型，即图中的A相和B相，而这两相的能量是一样高的。若聚乙炔分子链受到
4、热激发，则链段的构型可以从A相克服扭转能垒转变成B相。当A相和B相在同一条分子链上存在时，在其接合处就会形成一个“畴壁”。A想和B想之间的畴辟代表了一种被激发的能量状态，并且能在分子链上进行传递，我们把它定义为“孤子”。孤子的形成，在聚乙炔的HOMO和LUMO能级之间引入了一个新的能级。对于中性的孤子来说，这个能级上有且只有一个电子，这个电子可以有两种不同的自旋状态；若孤子失去一个电子，则成为一个带正电荷的孤子；若孤子得到一个额外的电子，则成为一个带负电荷的孤子。带电荷的孤子倾向于与一个电中性的孤子结合，形成一个“极化”。在未掺杂的聚乙炔里，只存在中性的孤子，没有电荷的载体，因此是一种绝缘体，
5、不能导电。日本科学家白川英树发现，对聚乙炔进行氧化掺杂之后，聚乙半导体材料性质、发展及应用摘要：半导体具有许多独特的性质，并被用来制成各式各样性能好、体积小、可靠性高的电子器件。目前，种类繁多，性能各异的半导体器件已广泛地应用于现代工业，现代科技和现代国防，并已深入到各个家庭之中，所以，半导体器件的生产、应用水平已成为衡量一个国家现代文化程度的重要标志。半导体科学技术发展就成为现代科学技术中的重要部分，半导体物理学也逐渐成为固体物理学中的一支重要分支。关键词：半导体种类性能应用正文：一、半导体简介：电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质称为半导体：室温时电阻率约在1mcm1Gcm
6、之间，温度升高时电阻率则减小。半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第和第族化合物、第和第族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由-族化合物和-族化合物组成的固溶体。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。二、半导体的一般特性：高纯半导体的电阻率随温度上升而下降，即具有负的温度系数。导电性能随外界影响而显著变化。时，其导电性能在很大程度上取决于杂质的类型及浓度。具有比金属强得多的霍耳效应及温差电效应。而且，半导体的霍耳系数可为正、负或零。金属的温差电动势率一般在几个微伏/度的数
7、量级，个别的可达几十个微伏/度。半导体的温差电动势率一般在几百微伏/度的数量级。三、半导体材料的分类；半导体材料按化学成分和内部结构，大致可分为以下几类。1.元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等。50年代，锗在半导体中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到60年代后期逐渐被硅材料取代。用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。因此，硅已成为应用最多的一种增导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。2.化合物半导体由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。它的种类很多，重要的有砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等。其中砷化镓是制造微
8、波器件和集成电的重要材料。碳化硅由于其抗辐射能力强、耐高温和化学稳定性好，在航天技术领域有着广泛的应用。3.无定形半导体材料用作半导体的玻璃是一种非晶体无定形半导体材料，分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种。这类材料具有良好的开关和记忆特性和很强的抗辐射能力，主要用来制造阈值开关、记忆开关和固体显示器件。4.有机半导体材料已知的有机半导体材料有几十种，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，目前尚未得到应用。四、半导体的发展史：1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降
9、低。这是半导体现象的首次发现。不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。半导体的这四个效应，(jianxia霍尔效应的余绩四个伴生效应的发
10、现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼(来自:写论文网:有机半导体材料性质)白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。1947年12月23日第一块晶体管在贝尔实验室诞生，从此人类步入了飞速发展的电子时代。在晶体管技术日新月异的60年里，有太多的技术发明与突破，也有太多为之作出重要贡献的人，更有半导体产业分分合合、聚聚散散的恩怨情仇，当然其中还记载了众多半导体公司的浮浮沉沉。1958年，美国德州仪器公司和仙童公司各自研制发明了半导体集成电路之后，发展极为迅猛，从SSI起步，经过MSI，发展到LSI，然后发展到现
11、在的VLSI及最近的ULSI，甚至发展到将来的GSI，届时单片集成电路集成度将超过10亿个元件。1959年首次将集成电路技术推向商用化的飞兆半导体公司，也是曾经孵化出包括英特尔、AMD、美国国家半导体、LSILogic、VLSITechnology、Intersil、Altera和Xilinx等等业界众多巨擘的飞兆半导体，现在已成为专注于功率和能效的公司；曾经在上世纪80年代中连续多年位居半导体产业榜首的NEC，在90年代中跌出前10后，再也没有东山再起；更有与发明第一块晶体管的贝尔实验室有着直系血缘的杰尔(Agere)，通过多次变卖，被“四分五裂”找不到踪迹。1959年，天津拉制出硅单晶。1
12、960年，中科院在北京建立半导体研究所，同年在河北建立工业性专业化研究所第十三所。1962年，天津拉制出砷化镓单晶，为研究制备其他化合物半导体打下了基础。1962年，我国研究制成硅外延工艺，并开始研究采用照相制版，光刻工艺。1963年，河北省半导体研究所制成硅平面型晶体管。1964年，河北省半导体研究所研制出硅外延平面型晶体管。1965年12月，河北半导体研究所召开鉴定会，鉴定了第一批半导体管，并在国内首先鉴定了DTL型数字逻辑电路。1966年底，在工厂范围内上海元件五厂鉴定了TTL电路产品。这些小规模双极型数字集成电路主要以与非门为主，还有与非驱动器、与门、或非门、或门、以及与或非电路等。标
13、志着中国已经制成了自己的小规模集成电路。1968年，组建国营东光电工厂、上海无线电十九厂，至1970年建成投产，形成中国IC产业中的“两霸”。1968年，上海无线电十四厂首家制成PMOS电路。拉开了我国发展MOS电路的序幕，并在七十年代初，永川半导体研究所、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后，又研制成CMOS电路。七十年代初，IC价高利厚，需求巨大，引起了全国建设IC生产企业的热潮，共有四十多家集成电路工厂建成，四机部所属厂有749厂、871、878、4433厂和4435厂等。各省市所建厂主要有：上海元件五厂、上无七厂、上无十四厂、上无十九厂、苏州半导体厂、常州半导体厂、北
14、京半导体器件二厂、三厂、五厂、六厂、天津半导体厂、航天部西安691厂等等。1972年，中国第一块PMOS型LSI电路在四川永川半导体研究所研制成功。五、半导体的应用：1大规模集成电路和计算机；2光通信技术；3无线通信技术；4太阳能电池；5半导体发光管；6光盘存储和激光器；7军事和环保方面的应用。如：半导体-医疗电子半导体根据市场研究机构Databeans预测，至XX年医疗电子用半导体产值将超过40亿美元，以家用市场成长速度最快，平均年成长率高达12%。另一研究机构BCCResearch的最新调查报告也指出，全球家用医疗设备市场规模将从XX年的146亿美元，至XX年时成长到204亿美元，年成长率
15、(CAGR)将达到%。辅助复健、治疗装置、监视/传感器与遥测装置等，成为家用电子医疗市场的大头，光以血糖测量仪来看在XX年就有70亿美元商机，而到了XX年将成长到89亿美元；而有益健康的家用医疗装置，预估更将大举成长25%。全球医疗电子市场的热闹，受到以下趋势所影响：(1)人口老龄化。(2)发达国家和发展中国家的人们对于增进健康照顾的期望持续增加。(3)保险公司和雇主在医疗开销的支付和保险范围逐渐消减，但受保人或病患需缴纳的费用却日益增加。(4)日新月异的科技可针对许多症状较轻微的疾病，给予早期分析、预防与治疗。其中，人口老龄化是推动家用医疗电子发展的主力之一，也是全世界各国都面临的问题。根据联合国报告指出，公元XX年全球老年人口达6亿人，预估至2050年将增至20亿，老年人口比例将高达21%。人口数最多的中国，同样也将拥有最多的老年人口。根据国家统计局发布的数据显示，XX年65岁及以上人口占全国总人口的比重达到%，估计到2025年，老年人口将从现在的1亿4千6百万，增加到2亿9千万人。BCC分析报告也指出，若以区域性来看家用医疗电子市场的销售额百分比，美国与加拿大目前是最大、也是成
