压电半导体的介绍

压电半导体的介绍

    压电材料的演变过程基本上是：晶体（天然水晶到人工水晶）→压

电陶瓷（钛酸钡、锆钛酸铅及铌钴酸铅）→晶体。目前应用大的仍

是压电陶瓷，并作了大量改性工作和寻找新系统，另一方面大力培育

人工晶体，除常用的水晶外，目前压电晶体可分两大类，即压电

单晶和压电半导体，前者以LiNbO₃、LiTaO₃为代表后者以CdS、

ZnO为代表。压电半导体是六十年代兴起而盛行的材料，为时十年，

发展极为迅速。

压电半导体即具有压电性与半导体的物质。大致可分为三类：

1、Ⅱb－Ⅵb族化合物:CdS、CdSe、ZnO、ZnS、CdTe等。

2、Ⅲb－Ⅴb族化合物:GaAs、GaSb、InAs、InSb等。

3、Ⅳb族元素:Se、Te等。

    其晶体结构大部分为纤维锌矿形（6mm）或闪锌矿形（43m），

故具有压电。另因有一定的禁带宽和适当的杂质等级，故具有半

导体。用e形式表示压电基本式的电弹矩阵见表1。其晶轴方向与

振动波的见表2。从表中得知，对纤维锌矿单晶在平行或垂直于C

轴方向加电塌即可；对闪锌矿单晶，在【111】和【110】方向加电塌

即可。这对应用参考价值很大。

    压电半导体品种繁多，但目前用得多的是CdS，其次ZnO，此外

还有CdSe、ZnS等。其压电参数见表3