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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. Perspectives on Electronic and Photonic Materials

verfasst von : Tim Smeeton, Colin Humphreys

Erschienen in: Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Electronic and photonic materials have a tremendous impact on the modern world. They include a wide range of material classes and are developed through a deeply interdisciplinary combination of physics, chemistry, materials science, and engineering. In this introductory chapter, we give some perspectives on this exciting and ever-changing field. We give an example of the tremendous integration of different materials used in today’s consumer products, and then take a historical look at the development of some key semiconductor materials and devices from inception to today. Focusing in particular on the development of the transistor and integrated circuit and some of the key electronic and photonic applications of compound semiconductors, we take advantage of the long-distance view to point out some unifying themes across the wide portfolio of materials while appreciating their unique features.

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Literatur
1.1
Zurück zum Zitat A.H. Wilson: Proc. R. Soc. Lond. A 133, 458 (1931) A.H. Wilson: Proc. R. Soc. Lond. A 133, 458 (1931)
1.2
Zurück zum Zitat A.H. Wilson: Proc. R. Soc. Lond. A 134, 277 (1931) A.H. Wilson: Proc. R. Soc. Lond. A 134, 277 (1931)
1.3
Zurück zum Zitat J. Bardeen, W.H. Brattain: Phys. Rev. 74, 230 (1948) J. Bardeen, W.H. Brattain: Phys. Rev. 74, 230 (1948)
1.5
Zurück zum Zitat E. Braun, S. MacDonald: Revolution in Miniature, 2nd edn. (Cambridge Univ. Press, Cambridge 1982) E. Braun, S. MacDonald: Revolution in Miniature, 2nd edn. (Cambridge Univ. Press, Cambridge 1982)
1.7
Zurück zum Zitat C.S. Fuller: Phys. Rev. (Ser. 2) 86, 136 (1952) C.S. Fuller: Phys. Rev. (Ser. 2) 86, 136 (1952)
1.8
Zurück zum Zitat I. Derick, C.J. Frosh: US Patent, 2802760 (1955) I. Derick, C.J. Frosh: US Patent, 2802760 (1955)
1.9
Zurück zum Zitat J. Andrus, W.L. Bond: US Patent, 3122817 (1957) J. Andrus, W.L. Bond: US Patent, 3122817 (1957)
1.10
Zurück zum Zitat W.G. Pfann: Trans. Am. Inst. Mech. Eng. 194, 747 (1952) W.G. Pfann: Trans. Am. Inst. Mech. Eng. 194, 747 (1952)
1.11
Zurück zum Zitat W.G. Pfann: Zone Melting (Wiley, New York 1958) W.G. Pfann: Zone Melting (Wiley, New York 1958)
1.12
Zurück zum Zitat G.K. Teal: IEEE Trans. Electron Devices 23, 621 (1976) G.K. Teal: IEEE Trans. Electron Devices 23, 621 (1976)
1.13
Zurück zum Zitat G.K. Teal, J.B. Little: Phys. Rev. (Ser. 2) 78, 647 (1950) G.K. Teal, J.B. Little: Phys. Rev. (Ser. 2) 78, 647 (1950)
1.14
Zurück zum Zitat G.K. Teal, E. Buehler: Phys. Rev. 87, 190 (1952) G.K. Teal, E. Buehler: Phys. Rev. 87, 190 (1952)
1.15
Zurück zum Zitat J. Czochralski: Z. Phys. Chem. 92, 219 (1917) J. Czochralski: Z. Phys. Chem. 92, 219 (1917)
1.16
Zurück zum Zitat P.H. Keck, M.J.E. Golay: Phys. Rev. 89, 1297 (1953) P.H. Keck, M.J.E. Golay: Phys. Rev. 89, 1297 (1953)
1.17
Zurück zum Zitat H.C. Theurer: US Patent 3060123 (1952) H.C. Theurer: US Patent 3060123 (1952)
1.18
Zurück zum Zitat H.C. Theurer: Trans. Am. Inst. Mech. Eng. 206, 1316 (1956) H.C. Theurer: Trans. Am. Inst. Mech. Eng. 206, 1316 (1956)
1.19
Zurück zum Zitat K.A. Jackson (Ed.): Silicon Devices (Wiley-VCH, Weinheim 1998) K.A. Jackson (Ed.): Silicon Devices (Wiley-VCH, Weinheim 1998)
1.20
Zurück zum Zitat W.C. Dash: J. Appl. Phys. 29, 736 (1958) W.C. Dash: J. Appl. Phys. 29, 736 (1958)
1.21
Zurück zum Zitat W.C. Dash: J. Appl. Phys. 30, 459 (1959) W.C. Dash: J. Appl. Phys. 30, 459 (1959)
1.22
Zurück zum Zitat W.C. Dash: J. Appl. Phys. 31, 736 (1960) W.C. Dash: J. Appl. Phys. 31, 736 (1960)
1.23
Zurück zum Zitat G. Zeigler: Z. Naturforsch. 16a, 219 (1961) G. Zeigler: Z. Naturforsch. 16a, 219 (1961)
1.24
Zurück zum Zitat M. Grayson (Ed.): Encyclopedia of Semiconductor Technology (Wiley, New York 1984) p. 734 M. Grayson (Ed.): Encyclopedia of Semiconductor Technology (Wiley, New York 1984) p. 734
1.25
Zurück zum Zitat I.M. Ross: Bell Labs Tech. J. 2(4), 3 (1997) I.M. Ross: Bell Labs Tech. J. 2(4), 3 (1997)
1.26
Zurück zum Zitat W. Shockley: Bell Syst. Tech. J. 28(4), 435 (1949) W. Shockley: Bell Syst. Tech. J. 28(4), 435 (1949)
1.27
Zurück zum Zitat W. Shockley, M. Sparks, G.K. Teal: Phys. Rev. 83, 151 (1951) W. Shockley, M. Sparks, G.K. Teal: Phys. Rev. 83, 151 (1951)
1.28
Zurück zum Zitat M. Tanenbaum, D.E. Thomas: Bell Syst. Tech. J. 35, 1 (1956) M. Tanenbaum, D.E. Thomas: Bell Syst. Tech. J. 35, 1 (1956)
1.29
Zurück zum Zitat C.M. Melliar-Smith, D.E. Haggan, W.W. Troutman: Bell Labs Tech. J. 2(4), 15 (1997) C.M. Melliar-Smith, D.E. Haggan, W.W. Troutman: Bell Labs Tech. J. 2(4), 15 (1997)
1.30
Zurück zum Zitat J.A. Oerni: IRE Trans. Electron Devices 7, 178 (1960) J.A. Oerni: IRE Trans. Electron Devices 7, 178 (1960)
1.31
Zurück zum Zitat J.S. Kilby: IEEE Trans. Electron Devices 23, 648 (1976) J.S. Kilby: IEEE Trans. Electron Devices 23, 648 (1976)
1.33
Zurück zum Zitat D. Kahng, M.M. Atalla: Silicon-silicon dioxide field induced surface devices, Proc. Solid State Res. Conf., Pittsburgh (1960) D. Kahng, M.M. Atalla: Silicon-silicon dioxide field induced surface devices, Proc. Solid State Res. Conf., Pittsburgh (1960)
1.34
Zurück zum Zitat F.H. Baumann, C.P. Chang, J.L. Grazul, A. Kamgar, C.T. Liu, D.A. Muller: C4.1, Mat. Res. Soc. Symp. 611, 1 (2000) F.H. Baumann, C.P. Chang, J.L. Grazul, A. Kamgar, C.T. Liu, D.A. Muller: C4.1, Mat. Res. Soc. Symp. 611, 1 (2000)
1.35
Zurück zum Zitat J.T. Clemens: Bell Labs Tech. J. 2(4), 76 (1997) J.T. Clemens: Bell Labs Tech. J. 2(4), 76 (1997)
1.36
Zurück zum Zitat G.E. Moore: Electronics 38(8) (1965) G.E. Moore: Electronics 38(8) (1965)
1.37
1.39
Zurück zum Zitat O. Wada, H. Hasegawa (Eds.): InP-Based Materials and Devices (Wiley, New York 1999) O. Wada, H. Hasegawa (Eds.): InP-Based Materials and Devices (Wiley, New York 1999)
1.40
Zurück zum Zitat C.Y. Chang, F. Kai: GaAs High-Speed Devices (Wiley, New York 1994) C.Y. Chang, F. Kai: GaAs High-Speed Devices (Wiley, New York 1994)
1.41
Zurück zum Zitat A.Y. Cho: J. Vac. Sci. Technol. 8, S31 (1971) A.Y. Cho: J. Vac. Sci. Technol. 8, S31 (1971)
1.42
Zurück zum Zitat H.M. Manasevit: Appl. Phys. Lett. 12, 156 (1968) H.M. Manasevit: Appl. Phys. Lett. 12, 156 (1968)
1.43
Zurück zum Zitat H.J. Welker: IEEE Trans. Electron Devices 23, 664 (1976) H.J. Welker: IEEE Trans. Electron Devices 23, 664 (1976)
1.44
Zurück zum Zitat H. Kroemer: RCA Review 18, 332 (1957) H. Kroemer: RCA Review 18, 332 (1957)
1.45
1.46
Zurück zum Zitat W.W. Hooper, W.I. Lehrer: Proc. IEEE 55, 1237 (1967) W.W. Hooper, W.I. Lehrer: Proc. IEEE 55, 1237 (1967)
1.47
Zurück zum Zitat R. van Tuyl, C. Liechti: IEEE Spectrum 14(3), 41 (1977) R. van Tuyl, C. Liechti: IEEE Spectrum 14(3), 41 (1977)
1.48
Zurück zum Zitat R. Dingle, H.L. Störmer, A.C. Gossard, W. Wiegmann: Appl. Phys. Lett. 33, 665 (1978) R. Dingle, H.L. Störmer, A.C. Gossard, W. Wiegmann: Appl. Phys. Lett. 33, 665 (1978)
1.49
Zurück zum Zitat T. Mimura, S. Hiyamizu, T. Fujii, K. Nanbu: Jpn. J. Appl. Phys. 19, L225 (1980) T. Mimura, S. Hiyamizu, T. Fujii, K. Nanbu: Jpn. J. Appl. Phys. 19, L225 (1980)
1.50
Zurück zum Zitat T. Mimura: IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 50, 780 (2002) T. Mimura: IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 50, 780 (2002)
1.51
Zurück zum Zitat D. Delagebeaudeuf, P. Delescluse, P. Etienne, M. Laviron, M. Chaplart, N.T. Linh: Electron. Lett. 16, 667 (1980) D. Delagebeaudeuf, P. Delescluse, P. Etienne, M. Laviron, M. Chaplart, N.T. Linh: Electron. Lett. 16, 667 (1980)
1.52
Zurück zum Zitat D. Chattopadhyay, S.K. Sutradhar, B.R. Nag: J. Phys. C 14, 891 (1981) D. Chattopadhyay, S.K. Sutradhar, B.R. Nag: J. Phys. C 14, 891 (1981)
1.53
Zurück zum Zitat E.E. Loebner: IEEE Trans. Electron Devices 23, 675 (1976) E.E. Loebner: IEEE Trans. Electron Devices 23, 675 (1976)
1.54
Zurück zum Zitat R.N. Hall, G.E. Fenner, J.D. Kingsley, T.J. Soltys, R.O. Carlson: Phys. Rev. Lett. 9, 366 (1962) R.N. Hall, G.E. Fenner, J.D. Kingsley, T.J. Soltys, R.O. Carlson: Phys. Rev. Lett. 9, 366 (1962)
1.55
Zurück zum Zitat M.I. Nathan, W.P. Dumke, G. Burns, F.H. Dill Jr., G. Lasher: Appl. Phys. Lett. 1, 62 (1962) M.I. Nathan, W.P. Dumke, G. Burns, F.H. Dill Jr., G. Lasher: Appl. Phys. Lett. 1, 62 (1962)
1.56
Zurück zum Zitat N. Holonyak, M.B. Panish, P.W. Foy, S. Sumski: Appl. Phys. Lett. 1, 82 (1962) N. Holonyak, M.B. Panish, P.W. Foy, S. Sumski: Appl. Phys. Lett. 1, 82 (1962)
1.57
Zurück zum Zitat H. Kroemer: Proc. IEEE 51, 1782 (1963) H. Kroemer: Proc. IEEE 51, 1782 (1963)
1.59
Zurück zum Zitat Z.I. Alferov, V.M. Andreev, D.Z. Garbuzov, Y.V. Zhilyaev, E.P. Morozov, E.L. Portnoi, V.G. Trofim: Fiz. Tekh. Poluprovodn. 4, 1826 (1970) Z.I. Alferov, V.M. Andreev, D.Z. Garbuzov, Y.V. Zhilyaev, E.P. Morozov, E.L. Portnoi, V.G. Trofim: Fiz. Tekh. Poluprovodn. 4, 1826 (1970)
1.60
Zurück zum Zitat I. Hayashi, G.E. Fenner, J.D. Kingsley, T.J. Soltys, R.O. Carlson: Appl. Phys. Lett. 17, 109 (1970) I. Hayashi, G.E. Fenner, J.D. Kingsley, T.J. Soltys, R.O. Carlson: Appl. Phys. Lett. 17, 109 (1970)
1.61
Zurück zum Zitat A. Žukauskas: Introduction to Solid-State Lighting (Wiley, New York 2002) A. Žukauskas: Introduction to Solid-State Lighting (Wiley, New York 2002)
1.62
Zurück zum Zitat L. Esaki, R. Tsu: IBM J. Res. Dev. 14, 61 (1970) L. Esaki, R. Tsu: IBM J. Res. Dev. 14, 61 (1970)
1.63
Zurück zum Zitat L.L. Chang, L. Esaki, R. Tsu: Appl. Phys. Lett. 24, 593 (1974) L.L. Chang, L. Esaki, R. Tsu: Appl. Phys. Lett. 24, 593 (1974)
1.64
Zurück zum Zitat R. Dingle, W. Wiegmann, C.H. Henry: Phys. Rev. Lett. 33, 827 (1974) R. Dingle, W. Wiegmann, C.H. Henry: Phys. Rev. Lett. 33, 827 (1974)
1.65
Zurück zum Zitat J.P. van der Ziel, R. Dingle, R.C. Miller, W. Wiegmann, W.A. Nordland: Appl. Phys. Lett. 26, 463 (1975) J.P. van der Ziel, R. Dingle, R.C. Miller, W. Wiegmann, W.A. Nordland: Appl. Phys. Lett. 26, 463 (1975)
1.66
Zurück zum Zitat R. Dupuis, P.D. Dapkus, U. Holonyak Jr., E.A. Reack, R. Chin: Appl. Phys. Lett. 32, 295 (1978) R. Dupuis, P.D. Dapkus, U. Holonyak Jr., E.A. Reack, R. Chin: Appl. Phys. Lett. 32, 295 (1978)
1.67
Zurück zum Zitat Z.I. Alferov: Semiconductors 32, 1 (1998) Z.I. Alferov: Semiconductors 32, 1 (1998)
1.68
Zurück zum Zitat D.K. Bowen, B.K. Tanner: High Resolution X-ray Diffractometry and Topography (Taylor Francis, London 1998) D.K. Bowen, B.K. Tanner: High Resolution X-ray Diffractometry and Topography (Taylor Francis, London 1998)
1.69
Zurück zum Zitat S.E. Bennett, T.M. Smeeton, D.W. Saxey, G.D.W. Smith, S.E. Hooper, J. Heffernan, C.J. Humphreys, R.A. Oliver: J. Appl. Phys. 111, 053508 (2012) S.E. Bennett, T.M. Smeeton, D.W. Saxey, G.D.W. Smith, S.E. Hooper, J. Heffernan, C.J. Humphreys, R.A. Oliver: J. Appl. Phys. 111, 053508 (2012)
1.70
Zurück zum Zitat J.J. Hsieh, J.A. Rossi, J.P. Donneley: Appl. Phys. Lett. 28, 709 (1976) J.J. Hsieh, J.A. Rossi, J.P. Donneley: Appl. Phys. Lett. 28, 709 (1976)
1.71
Zurück zum Zitat H.E. Ruda (Ed.): Widegap II–VI Compounds for Opto-Electronic Applications (Chapman Hall, London 1992) H.E. Ruda (Ed.): Widegap II–VI Compounds for Opto-Electronic Applications (Chapman Hall, London 1992)
1.72
Zurück zum Zitat M.A. Haase, J. Qiu, J.M. DePuydt, H. Cheng: Appl. Phys. Lett. 59, 1272 (1991) M.A. Haase, J. Qiu, J.M. DePuydt, H. Cheng: Appl. Phys. Lett. 59, 1272 (1991)
1.73
Zurück zum Zitat S. Nakamura, T. Mukai, M. Senoh: Appl. Phys. Lett. 64, 1687 (1994) S. Nakamura, T. Mukai, M. Senoh: Appl. Phys. Lett. 64, 1687 (1994)
1.74
Zurück zum Zitat S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, Y. Sugimoto: Jpn. J. Appl. Phys. 35, L74 (1996) S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, Y. Sugimoto: Jpn. J. Appl. Phys. 35, L74 (1996)
1.75
Zurück zum Zitat S. Nakamura, G. Fasol: The Blue Laser Diode (Springer, Berlin 1997) S. Nakamura, G. Fasol: The Blue Laser Diode (Springer, Berlin 1997)
1.76
Zurück zum Zitat D. Zhu, D.J. Wallis, C.J. Humphreys: Rep. Prog. Phys. 76, 106501 (2013) D. Zhu, D.J. Wallis, C.J. Humphreys: Rep. Prog. Phys. 76, 106501 (2013)
1.77
Zurück zum Zitat C.A. Hurni: Appl. Phys. Lett. 106, 031101 (2015) C.A. Hurni: Appl. Phys. Lett. 106, 031101 (2015)
1.78
Zurück zum Zitat T.M. Smeeton, M.J. Kappers, J.S. Barnard, M.E. Vickers, C.J. Humphreys: Appl. Phys. Lett. 83, 5419 (2003) T.M. Smeeton, M.J. Kappers, J.S. Barnard, M.E. Vickers, C.J. Humphreys: Appl. Phys. Lett. 83, 5419 (2003)
1.79
Zurück zum Zitat T.M. Smeeton, C.J. Humphreys, J.S. Barnard, M.J. Kappers: J. Mater. Sci. 41, 2729 (2006) T.M. Smeeton, C.J. Humphreys, J.S. Barnard, M.J. Kappers: J. Mater. Sci. 41, 2729 (2006)
1.80
Zurück zum Zitat M.J. Galtrey: J. Appl. Phys. 104, 013524 (2008) M.J. Galtrey: J. Appl. Phys. 104, 013524 (2008)
Metadaten
Titel
Perspectives on Electronic and Photonic Materials
verfasst von
Tim Smeeton
Colin Humphreys
Copyright-Jahr
2017
Verlag
Springer International Publishing
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-48933-9_1

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