«Полупроводниковые материалы»

Полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. В полупроводниковой электронике (См. Полупроводниковая электроника) используют главным образом кристаллические П. м. Большинство из них имеет кристаллическую структуру с тетраэдрической координацией атомов, характерной для структуры Алмаза.

Значительную роль в развитии полупроводниковой техники сыграл Селен:селеновые выпрямители долгое время оставались основными полупроводниковыми приборами, получившими массовое применение.

В начале 70-х гг. 20 в. наиболее распространённые П. м. — Кремний и Германий. Обычно их изготовляют в виде массивных Монокристаллов, легированных различными примесями. Легированные монокристаллы Si с удельным сопротивлением 10^-3—10⁴ ом․см получают преимущественно методом вытягивания из расплава (по Чохральскому), а легированные монокристаллы Ge с удельным сопротивлением 0,1—45 ом․см получают, кроме того, зонной плавкой (См. Зонная плавка). Как правило, примесные атомы V группы периодической системы (Р, As и Sb) сообщают кремнию и германию электронную проводимость, а примесные атомы III группы (В, Al, Ga, In) — дырочную. Si и Ge обычно используют для изготовления полупроводниковых диодов (См. Полупроводниковый диод), Транзисторов, интегральных микросхем и т.д.

Большую группу П. м. составляют химические соединения типа A^III B^V (элементов III группы с элементами V группы) — арсениды, фосфиды, антимониды, нитриды (GaAs, InAs, GaP, lnP, InSb, AlN, BN и др.). Их получают различными методами изготовления монокристаллов как из жидкой, так и из газовой фазы. Синтез и выращивание монокристаллов обычно производят в замкнутых сосудах из высокотемпературных химически инертных материалов, обладающих высокой прочностью, поскольку давление насыщенного пара над расплавом таких элементов, как Р и As, сравнительно велико. Примеси элементов II группы придают этим П. м., как правило, дырочную проводимость, а элементов IV группы — электронную. П. м. этой группы используют в основном в полупроводниковых лазерах (См. Полупроводниковый лазер), светоизлучающих диодах (См. Светоизлучающий диод), Ганна диодах, фотоэлектронных умножителях (См. Фотоэлектронный умножитель), в качестве плёночных детекторов излучения в рентгеновской, видимой и инфракрасной областях спектра электромагнитных волн.

П. м. типа AⁱⁱB^vi из которых наиболее широко применяют соединения ZnO, ZnS, CdS, CdSe, ZnSe, HgSe, CdTe, ZnTe, HgTe, получают преимущественно с помощью химических реакций в газовой фазе или сплавлением компонентов. Удельное сопротивление и тип проводимости этих П. м. определяются не столько легирующими примесями, сколько характерными для них структурными дефектами, связанными с отклонением их состава от стехиометрического (см. Стехиометрия). Использование П. м. этого типа связано главным образом с их оптическими свойствами и фоточувствительностью. Поэтому их применяют в Фоторезисторах, Фотоэлементах, электроннолучевых приборах и приборах ночного видения, модуляторах оптического излучения (см. Модуляция света) и т.д.

К П. м. относят также некоторые аморфные стеклообразные халькогенидные системы, например сплавы Р, As, Sb, Bi с Ge, S, Se, Te, и оксидные системы, например V₂O₅ — P₂O₅ — R_xO_y, где R — металлы I — IV групп, х — число атомов металла и у — число атомов кислорода в окисле. Их используют главным образом в качестве оптических покрытий в приборостроении.

Таблица некоторых физических свойств важнейших полупроводниковых материалов

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Элемент,   | Наиме-       | Ширина         | Подвижность     | Кристал-       | Постоян-    | Темпера-    | Упругость     |

| тип     | нование     | запрещенной        | носителей   | лическая      | ная     | тура    | пара при       |

| соедине-   | материа-    | зоны, эв        | заряда, 300 K,   | структура     | решётки, Å | плавле-      | темпера-       |

| ния     | ла       |      | см²/(в․сек)         |      |    | ния, °С       | туре плавле- |

|   |           |---------------------------------------------------------|      |    |    | ния, атм       |

|   |           | при | при 0 К  | элек-     | дырки |      |    |    |      |

|   |           | 300 К     |       | троны    |    |      |    |    |      |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Элемент    | С (алмаз)   | 5,47       | 5,51       | 1800      | 1600   | алмаз    | 3,56679      | 4027    | 10^-9        |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | Ge      | 0,803     | 0,89       | 3900      | 1900   | типа алмаза  | 5,65748      | 937     |      |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | Si       | 1,12       | 1,16       | 1500      | 600     | »   | 5,43086      | 1420    | 10^-6        |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | α—Sn        |       | Полупроводниковые материалы0,08     |       |    | »   | 6,4892        |    |      |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| IV—IV | α—SiC       | 3    | 3,1        | 400 | 50       | типа      | 4,358   | 3100    |      |

|   |           |       |       |       |    | сфалерита   |    |    |      |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| III—V         | AISb          | 1,63       | 1,75       | 200 | 420     | типа      | 6,1355        | 1050    | <> |

|   |           |       |       |       |    | сфалерита   |    |    |      |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | BP      | 6    |       |       |    | »   | 4,538   | >1300  | >24        |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | GaN    | 3,5        |       |       |    | типа      | 3,186 (по    | >1700  | >200      |

|   |           |       |       |       |    | вюртцита      | оси a)  |    |      |

|   |           |       |       |       |    |      | 5,176 (по    |    |      |

|   |           |       |       |       |    |      | оси с)  |    |      |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | GaSb         | 0,67       | 0,80       | 4000      | 1400   | типа      | 6,0955        | 706     | <>^-4   |

|   |           |       |       |       |    | сфалерита   |    |    |      |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | GaAs         | 1,43       | 1,52       | 8500      | 400     | то же     | 5,6534        | 1239    | 1           |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | GaP    | 2,24       | 2,40       | 110 | 75       | »   | 5,4505        | 1467    | 35  |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | InSb    | 0,16       | 0,26       | 78000    | 750     | »   | 6,4788        | 525     | <>^-5   |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | InAs    | 0,33       | 0,46       | 33000    | 460     | »   | 6,0585        | 943     | 0,33       |

|   |----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|   | InP      | 1,29       | 1,34       | 4600      | 150     | »   | 5,8688        | 1060    | 25  |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| II—VI         | CdS    | 2,42       | 2,56       | 300 | 50       | типа      | 4,16 (по      | 1750    |      |

|   |           |       |       |       |    | вюртцита      | оси a)  |    |      |

|   |           |       |       |       |    |      | 6,756 (по    |    |      |

|   |           |       |       |       |    |      | оси с)  |    |      |

|   |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|      |

|   | CdSe         | 1,7        | 1,85       | 800 |    | типа      | 6,05    | 1258    |      |

|   |           |       |       |       |    | сфалерита   |    |    |      |

|   |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|      |

|   | ZnO    | 3,2        |       | 200 |    | кубич.          | 4,58    | 1975    |      |

|   |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|      |

|   | ZnS    | 3,6        | 3,7        | 165 |    | типа      | 3,82 (по      | 1700    |      |

|   |           |       |       |       |    | вюртцита      | оси a) 6,26  |   |      |

|   |           |       |       |       |    |      | (по оси с)   |    |      |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| IV—VI | PbS    | 0,41       | 0,34       | 600 | 700     | кубич.          | 5,935   | 1103    |      |

|   |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|      |

|   | PbTe   | 0,32       | 0,24       | 6000      | 4000   | то же     | 6,460   | 917     |      |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

П. м. в широких пределах изменяют свои свойства с изменением температуры, а также под влиянием электрических и магнитных полей, механических напряжений, облучения и др. воздействий. Этим пользуются для создания различного рода Датчиков.

П. м. характеризуются следующими основными параметрами: удельным сопротивлением, типом проводимости, шириной запрещенной зоны, концентрацией носителей заряда и их подвижностью, эффективной массой и временем жизни. Ряд характеристик П. м., например ширина запрещенной зоны и эффективная масса носителей, относительно слабо зависит от концентрации химических примесей и степени совершенства кристаллической решётки. Но многие параметры практически полностью определяются концентрацией и природой химических примесей и структурных дефектов. Некоторые физические свойства важнейших П. м. приведены в таблице.

В электронных приборах П. м. используют как в виде объёмных монокристаллов, так и в виде тонких моно- и поликристаллических слоев (толщиной от долей мкм до нескольких сотен мкм), нанесённых на различные, например изолирующие или полупроводниковые, подложки (см. Микроэлектроника). В таких устройствах П. м. должны обладать определёнными электрофизическими свойствами, стабильными во времени и устойчивыми к воздействиям среды во время эксплуатации. Большое значение имеют однородность свойств П. м. в пределах монокристалла или слоя, а также степень совершенства их кристаллической структуры (плотность дислокаций, концентрация точечных дефектов и др.).

В связи с высокими требованиями к чистоте и совершенству структуры П. м. технология их производства весьма сложна и требует высокой стабильности технологических режимов (постоянства температуры, расхода газовой смеси, продолжительности процесса и т.д.) и соблюдения специальных условий, в частности т. н. полупроводниковой чистоты аппаратуры и помещений (не более 4 пылинок размером свыше 0,5 мкм в 1 л воздуха). Продолжительность процесса выращивания монокристаллов в зависимости от их размеров и вида П. м. составляет от нескольких десятков мин до нескольких сут. При обработке П. м. в промышленных условиях используют процессы резания П. м. алмазным инструментом, шлифовки и полировки их поверхности абразивами, термической обработки, травления щелочами и кислотами.

Контроль качества П. м. весьма сложен и разнообразен и выполняется с помощью специализированной аппаратуры. Основные контролируемые параметры П. м.: химический состав, тип проводимости, удельное сопротивление, время жизни носителей, их подвижность и уровень легирования. Для анализа состава П. м. обычно пользуются оптическими, спектральными, масс-спектроскопическими и активационными методами. Электрофизические характеристики измеряют т. н. зондовыми методами или используют Холла эффект. Совершенство структуры монокристаллов исследуют методами рентгеноструктурного анализа и оптической микроскопии. Толщину слоев измеряют либо бесконтактными оптическими методами, либо методами сошлифовки слоя.

Лит.: Технология полупроводниковых материалов, пер. с англ., М., 1961; Родо М., Полупроводниковые материалы, пер. с франц., М., 1971; Зи С. М., Физика полупроводниковых приборов, пер. с англ., М., 1973; Палатник А. С., Сорокин В. К., Основы пленочного полупроводникового материаловедения, М., 1973; Кристаллохимические, физико-химические и физические свойства полупроводниковых веществ, М., 1973.

Ю. Н. Кузнецов, А. Ю. Малинин.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ - полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют главным образом кристаллические полупроводниковые материалы (напр., легированные монокристаллы кремния или германия, химические соединения некоторых элементов III и V, II и VI групп периодической системы). Все большее значение приобретают твердые аморфные полупроводниковые вещества и органические полупроводники.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

совокупность веществ с чётко выраженными свойствами полупроводников в широком интервале темп-р, включающем комнатную темп-ру Т=300 К, применяющихся для изготовления полупроводниковых приборов.

Все П. м. можно разбить на неск. групп.

1) Элементарные: Ge, Si (и их тв. растворы), углерод (алмаз и графит), В, серое олово, Те и Se. Обладая 4 валентными эл-нами, атомы Ge и Si образуют крист. решётки типа алмаза, где каждый атом имеет 4 ближайших соседа, с каждым из к-рых он связан ковалентной связью. Монокристаллы Ge и Si — осн. П. м. в полупроводниковом приборостроении. Они должны обладать высокой чистотой (содержание посторонних примесей <10-7—10-8%). В них вводят строго дозируемое микроколичество донорных (Р, As, Sb) и акцепторных (В, Al, Ga, In) примесей (легирование). Монокристаллы выращивают методами Чохральского и бестигельной зонной плавки, а также эпитаксиальным выращиванием тонких крист. слоев (от долей до сотен мкм) при кристаллизации из газовой фазы (см. ЭПИТАКСИЯ).

2) Соединения элементов III и V групп периодич. системы — П. м. типа AIIIBV. Связь в крист. решётке носит ковалентный характер с нек-рой долей ионной составляющей. Многие П. м. типа AIIIBV образуют непрерывный ряд тв. растворов — тройных и более сложных. (GaxAl1-xAs, GaAs1-xPx, GaxIn1-xP и т. д.), также являющихся П. м. Монокристаллы AIIIBV получают (из особо чистых материалов) кристаллизацией из расплавов (метод Чохральского, горизонтально направленная или зонная кристаллизация в контейнере), а эпитаксиальные слои — кристаллизацией из газовой фазы и расплавов — растворов. Типичные легирующие примеси: элементы II группы (Zn, Cd, Mg) — акцепторы и IV и VI групп (Sn, Те, Se, S) — доноры.

3) Соединения типа АIIBVI и AIVBVI, а также их тв. растворы (напр., ZnS, CdS, CdTe, PbTe и др.; см. табл.).

Связь между атомами в П. м. типов AIIBV1 и AIVBVI — ковалентно-ионная; физ. свойства в значит. мере определяются содержанием точечных дефектов, обусловленных отклонением от стехиометрич. состава.

4) Соединения элементов VI группы (О, S, Se, Те) с элементами I—V групп, а также с переходными и редкозем. металлами. Преобладает ионная связь, многие из них обладают ферромагн. или антиферромагн. свойствами (см. МАГНИТНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ).

5) Тройные соединения AIIBIVCV2 (CdSnAs2, CdGeAs2, ZnSnAs2 и др.) и тв. растворы на их основе. Часто наблюдается магн. (большинство ферритов) и электрическое (сегнетополупроводники) упорядочение. П. м. явл. также нек-рые в-ва в аморфном и жидком состоянии (см. АМОРФНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ, ЖИДКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ), а также мн. органич. соединения (см. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ).

в-ва с четко выраженными св-вами полупроводников в широком интервале т-р, включая комнатную (~ 300 К), являющиеся основой для создания полупроводниковых приборов. Уд. электрич. проводимость а при 300 К составляет 10⁴-10~¹⁰ Ом ^-1

полупроводнико́вые материа́лы

полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют главным образом кристаллические полупроводниковые материалы (например, легированные монокристаллы кремния или германия, химические соединения некоторых элементов III и V, II и VI групп периодической системы). Всё большее значение приобретают твердые аморфные полупроводниковые вещества и органические полупроводники.

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ, обширный класс материалов, проявляющих полупроводниковые(см. ПОЛУПРОВОДНИКИ) свойства. В него входят сотни самых разнообразных веществ — как элементов, так и химических соединений. По мнению основоположника полупроводникового материаловедения акад. А. Ф. Иоффе(см. ИОФФЕ Абрам Федорович), «полупроводники — это почти весь окружающий нас неорганический мир». Несмотря на существенные различия в строении и химическом составе, материалы этого класса роднит одно качество — способность сильно изменять свои электрические свойства под влиянием небольших внешних энергетических воздействий. Полупроводниковые свойства проявляют не только неорганические вещества, существует обширный класс органических полупроводников.

По химическому составу полупроводниковые материалы разделяют на простые элементарные полупроводники и сложные полупроводники — полупроводниковые соединения. Широкое применение в полупроводниковой промышленности находят не только монокристаллические, но и поликристаллические полупроводники, а также аморфные и стеклообразные полупроводники.

Простыми полупроводниковыми материалами являются 12 химических элементов, находящихся в средней части Периодической системы Д. И. Менделеева(см. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ МЕНДЕЛЕЕВА). Наиболее широкое применение среди этой группы имеют кремний, германий и селен (см. элементарные полупроводниковые материалы(см. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ)).

Весьма обширна группа полупроводниковых неорганических соединений, которые могут состоять из двух, трех и большего числа элементов.

Известные в 1940-х гг. полупроводники германий(см. ГЕРМАНИЙ) и кремний(см. КРЕМНИЙ) имели тетраэдрическую структуру, в которой на каждый атом приходится 4 химические связи. Предположение о том, что объединение одного атома с четырьмя другими (алмазоподобная структура), благоприятствует возникновению полупроводниковых свойств, подтвердилось. Представление о «средней четырехвалентности» и «алмазоподобных» полупроводниках оказалось плодотворным для поиска новых полупроводниковых материалов. Многие из алмазоподобных полупроводников образуют твердые растворы, которые также являются полупроводниками, например Ge — Si, GaAs(см. ГАЛЛИЯ АРСЕНИД) — GaP и др.

К алмазоподобным полупроводникам принадлежит большинство важнейших неорганических кристаллических материалов. Бинарные и тройные соединения, у которых на один атом приходится четыре электрона, также обладают полупроводниковыми свойствами. К ним относятся бинарные соединения, образованные атомами из групп периодической системы элементов, равноотстоящих от центральной IV группы таблицы Д. И. Менделеева, названные соединениями типа A^IB^VII, A^IIB^VI, A^IIIB^V. Из многочисленных групп тройных соединений полупроводниковые свойства обнаружены у группы A^IIB^IVC^V2 (ZnSnP₂, CdGeAs₂ и т.п.), также подчиняющейся правилу «четыре электрона на один атом»: (2+4+5*2)/4=4.

Химические соединения получили название сложных полупроводников. Они обозначаются прописными индексами латинского алфавита с верхними и нижними индексами. Верхние индексы применяют для обозначения римскими цифрами номеров групп периодической системы элементов, а нижние — для обозначения арабскими цифрами стехиометрических коэффициентов (числа атомов в соединении). Бинарные соединения называют обычно по наименованию того элемента (компонента соединения), у которого металлические свойства выражены слабее (например, соединение индия с фосфором InP называют фосфидом индия(см. ИНДИЯ ФОСФИД), цинка с серой ZnS — сульфидом цинка и т.д.)

В качестве примеров таких соединений можно привести InSb, Bi₂Te₃, ZnSiAs₂, CuAlS₂, CuGe₂P₃.

Во многих случаях полупроводниковыми свойствами обладают не только простые и сложные полупроводники, но и твердые растворы замещения, образующиеся между ними. Их выражают формулами, в которых нижними индексами x, y и др. обозначают атомную долю элемента в твердом растворе. Например, твердый раствор между кремнием и германием в общем виде выражают формулой Si_xGe_1-x, а между фосфидом индия и арсенидом галлия In_xGa_1-xA_syP_1-y. В твердых растворах путем изменения состава можно плавно и в достаточно широких пределах управлять важнейшими свойствами полупроводников, в частности, шириной запрещенной зоны(см. ЗАПРЕЩЕННАЯ ЗОНА) и подвижностью носителей заряда(см. ПОДВИЖНОСТЬ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА).

Полупроводниковые материалы характеризуются следующими основными электрофизическими параметрами: удельным сопротивлением, типом проводимости, шириной запрещенной зоны, концентрацией носителей заряда и их подвижностью, эффективной массой и временем жизни. Ряд характеристик полупроводниковых материалов, например, ширина запрещенной зоны и эффективная масса носителей, относительно слабо зависит от концентрации химических примесей и степени совершенства кристаллической решетки(см. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА). Однако, большинство параметров структурно чувствительны, и в полупроводниковых материалах наблюдается резкая зависимость свойств, прежде всего электрофизических, не только от содержания посторонних примесей, но и от степени совершенства кристаллического строения. Точечные дефекты(см. ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ), как собственные, так и легирующие примеси, определяют концентрацию, тип проводимости, величину удельного сопротивления. Легирование(см. ЛЕГИРОВАНИЕ) полупроводниковых материалов осуществляется с целью получения кристаллов с необходимыми свойствами. Задаваемые свойства варьируются в очень широких пределах и при этом, как правило, необходимо выращивать кристаллы с определенным сочетанием различных свойств (например, оптических и электрофизических), с учетом высокой однородности распределения последних в объеме.

Характер распределения дислокаций(см. ДИСЛОКАЦИИ) и их плотность лимитируются в связи с негативным влиянием дислокаций на многие характеристики полупроводниковых приборов. Точечные дефекты, дислокации, дефекты упаковки и другие нарушения структуры управляют процессами диффузии в материале. Дефекты структуры оказывают существенное влияние на характеристики, а также эксплуатационную надежность полупроводниковых приборов. В связи с этим к совершенству структуры полупроводников предъявляются исключительно высокие требования. В большинстве случаев при выращивании кристаллов(см. МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ) ставится задача получения кристаллов с высокой степенью структурного совершенства.

Требования, предъявляемые к конкретному материалу, определяются его приборным применением. Для создания сверхбольших интегральных схем необходимы кристаллы большого диаметра. Качество создаваемых микроэлектронных устройств в значительной степени зависит от совершенства исходных монокристаллов —кремния(см. КРЕМНИЙ), арсенида галлия(см. ГАЛЛИЯ АРСЕНИД), фосфида индия(см. ИНДИЯ ФОСФИД). Помимо необходимых электрофизических параметров (концентрация носителей заряда, тип проводимости, удельное сопротивление), монокристаллы должны иметь низкую плотность дислокаций (в случае кремния — бездислокационные), и быть однородными по составу.

Полупроводниковые материалы больших диаметров выращивают из расплавов (см. Методы выращивания кристаллов(см. МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ)). Основных методом их получения является метод Чохральского. В технологии кремния также используется метод бестигельной зонной плавки(см. ЗОННАЯ ПЛАВКА), а в технологии полупроводниковых соединений — метод направленной кристаллизации. Основными структурными дефектами в монокристаллах полупроводников являются дислокации, примесные неоднородности, микродефекты(см. МИКРОДЕФЕКТЫ), собственные точечные дефекты(см. ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ) структуры и их скопления.

Развитие полупроводниковой опто- и микроэлектроники привело к широкому использованию полупроводниковых соединений. Взаимодействие различных соединений друг с другом приводит к образованию твердых растворов, что дает возможность путем изменения состава раствора получать материалы с заранее заданными свойствами. Основным методом получения таких структур является эпитаксия(см. ЭПИТАКСИЯ). Различные методы эпитаксии позволяют получать тонкие и сверхтонкие однослойные и многослойные полупроводниковые структуры разнообразной геометрии с широкой вариацией состава и электрофизических свойств по толщине и поверхности наращиваемого слоя. Применение в микроэлектронике и оптоэлектронных устройствах гетероэпитаксиальных структур позволяет создавать сложнейшие многослойные эпитаксиальные композиции с заданными параметрами.

Создание приборов на основе поликристаллических и аморфных материалов было обусловлено необходимостью снижения стоимости полупроводниковых преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей) наземного применения. Однако исследования электронных процессов на границах отдельных кристаллитов и возможностей активного управления ими показали возможности применения таких материалов (см. Поликристаллические полупроводники(см. ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ), Аморфные и стеклообразные полупроводники(см. АМОРФНЫЕ И СТЕКЛООБРАЗНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ)).

Материалы проявляют полупроводниковые свойства не только в твердом состоянии. Вещества, обладающие в жидком состоянии свойствами полупроводников, были открыты А. Ф. Иоффе(см. ИОФФЕ Абрам Федорович) и А. Р. Регелем. В отличие от электролитов жидкие полупроводники имеют электронный тип проводимости и как и жидкие металлы являются электронными расплавами. Жидкие полупроводники являются неупорядоченными системами, в них отсутствует дальний порядок(см. ДАЛЬНИЙ ПОРЯДОК И БЛИЖНИЙ ПОРЯДОК). Жидкие полупроводники образуются при плавлении кристаллических ковалентных полупроводников, если сохраняются ковалентные межатомные связи (Se, A^IIB^IV).

полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют гл. обр. кристаллич П. м. (напр., легир. монокристаллы кремния или германия, хим. соед. нек-рых элементов III и V, II и VI гр. периодич. системы). Всё большее значение приобретают тв. аморфные полупроводн. в-ва и органич. полупроводники.