壓電半導體的介紹

壓電半導體的介紹

    壓電材料的演變過程基本上是：晶體（天然水晶到人工水晶）→壓

電陶瓷（鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛及鈮鈷酸鉛）→晶體。目前應用大的仍

是壓電陶瓷，并作了大量改性工作和尋找新系統，另一方面大力培育

人工晶體，除常用的水晶外，目前壓電晶體可分兩大類，即壓電

單晶和壓電半導體，前者以LiNbO₃、LiTaO₃為代表后者以CdS、

ZnO為代表。壓電半導體是六十年代興起而盛行的材料，為時十年，

發展極為迅速。

壓電半導體即具有壓電性與半導體的物質。大致可分為三類：

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。

    其晶體結構大部分為纖維鋅礦形（6mm）或閃鋅礦形（43m），

故具有壓電。另因有一定的禁帶寬和適當的雜質等級，故具有半

導體。用e形式表示壓電基本式的電彈矩陣見表1。其晶軸方向與

振動波的見表2。從表中得知，對纖維鋅礦單晶在平行或垂直于C

軸方向加電塌即可；對閃鋅礦單晶，在【111】和【110】方向加電塌

即可。這對應用參考價值很大。

    壓電半導體品種繁多，但目前用得多的是CdS，其次ZnO，此外

還有CdSe、ZnS等。其壓電參數見表3