锗硅合金
用于太阳能聚光发电等的合金
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历史版本
锗硅合金是一种半导体合金、掺入III族元素为p型半导体，掺入V族元素为n型半导体，用n和p型合金构成热电偶。一端为高温，另一端为低温。在热偶对回路中产生电流。是一种用于高温的半导体温差发电材料。电阻率为10-2～10-3Ω·m。单晶用区域匀平法制备。多晶用热压法制备。用于太阳能聚光发电、工厂余热利用发电、卫星温差发电器。
简介
锗硅是锗硅固溶体，由锗和硅两种元素形成的溶解度无限的替位固溶体。又称锗硅合金。分为无 定形、结晶型和超晶格3种。无定形锗硅固溶体主要用作太阳电池，其转换效率已达14.4%（理论值为20%）。结晶形锗硅固溶体分为单晶和多晶，主要用作温差电材料、红外和核辐射探测器材料。用作温差电材料的锗硅固溶体是一种高温材料，热端温度可达1000～1100℃，具有效率高（可达10%）、强度大、热稳定性好、抗辐射、重量轻等优点，常用于航天系统的温差发电器。超晶格是一种新型材料。它是由两种不同半导体薄层交替排列组成的周期列阵，通过在晶体衬底上一层叠一层地生长出两种不同半导体材料薄膜获得。可用作半导体光电子材料，如制作弹道晶体管和高电子迁移率晶体管、光电导探测器、集成光电子器件等。(图为用锗硅固溶体制作的半导体光电子元器件)。
硅是应用最广泛的半导体，用硅制造的集成电路已进入千家万户。但是硅是间接带隙半导体，带隙宽度一定，所以限制了它应用的进一步扩展。随着“能带工程”、“材料工程”的深入研究，硅基异质结构应运而生，为剪裁能带、设计异质结构、调整电学和光学性质、制造新功能器件等提供了有力的工具。在硅基异质材料中，SiGe/Si是研究得最多、最深入的一类材料。