Techniklexikon

Halbleiterwerkstoff

Zusammenfassende Bezeichnung für die zur Herstellung von mikroelektronischen Bau elementen verwendeten Halbleiter. Ungeachtet der Vielfalt von Halbleitern, die für Bauelementefunktionen geeignete elektrische, elektronische und optische Eigenschaften aufweisen (Halbleitereffekt), haben bisher relativ wenige Halbleiter als Werkstoff Eingang in die Bauelementefertigung gefunden. Wie die 30jährige Entwicklung der Halbleitertechnik zeigt, wird die industrielle Bauelementeproduktion wesentlich von zusätzlichen Gesichtspunkten, z. B. Kostenaufwand, technologische Beherrschbar-keit und Verfügbarkeit der Werkstoffe, bestimmt. Darüber hinaus werden an die H. extreme Anforderungen bezüglich Reinheit, Kristallperfektion, gezielte Dotierfähigkeit und Reproduzierbarkeit der Halbleitereigenschaften gestellt. Aus diesen Gründen ist das kostengünstige und technologisch gut beherrschbare rr» Sili-cium ab etwa 1960 zum dominierenden H. geworden. In gleicher Weise wird hierdurch die Zahl der zusätzlich eingesetzten H. erheblich eingeschränkt. Im Vordergrund steht die Tendenz, nur in den Fällen neue H. ein-zubeziehen, in denen mit herkömmlichen H. bestimmte Bauelementefunktionen nicht ausgeführt werden können. Das gilt z. B. für Lichtemitter (LED, Laserdiode), für die Silicium wegen seiner physikalischen Eigenschaften nicht geeignet ist. Deshalb sind die H. Galliumarsenid und Galliumphos-phid ab etwa 1970 in Ergänzung zum Silicium zu neuen Basiswerkstoffen der Mikro-bzw. Optoelektronik geworden. Ähnliche Bedeutung haben die H. Galliumarsenid und Indiumphosphid für die Herstellung von Gunn-Elementen bzw. für Höchstfrequenz-Halbleiterbauelemente allgemein erlangt.