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PbTe

碲化铅
半导体材料化合物半导体
数据完整度
54

碲化铅(PbTe)。PbTe 是 500~800 K 温区最好的热电材料(ZT 可达 1.8),用于深空 RTG 与余热发电。

典型用途
功率器件、光电器件、红外探测、热电、射频
英文名
PbTe

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

半导体以能带与热电参数选型,力学参数仅供封装应力分析参考
禁带宽度 Eg
0.32eVC300 ℃
导热系数 λ
2.2W/(m·K)C
介电常数 εr
30C
弹性模量 E
60GPaC
电阻率 ρv
100000μΩ·cmC
密度 ρ
8.16g/cm³C

热处理状态与交货状态

SC单晶/外延态(未掺杂或半绝缘)默认
工艺
晶体生长(提拉 / 坩埚下降 / 熔体法)
说明
半导体性能对掺杂浓度极敏感,此处为本征或半绝缘态

力学性能

弹性模量 E60GPa
20℃
60GPa典型值CSEMI-HB#TYP
碲化铅 elastic_modulus(300 K)

物理性能

密度 ρ8.16g/cm³
20℃
8.16g/cm³典型值CSEMI-HB#TYP
碲化铅 density(300 K)
禁带宽度 Eg0.32eV
300℃
0.32eV典型值CSEMI-HB#TYP
带隙随温度上升而减小(Varshni 关系),此为 300 K 值
碲化铅 band_gap(300 K)
相对介电常数 εr30
20℃
30典型值C不建议用于设计SEMI-HB#TYP
碲化铅 dielectric_constant(300 K)

热性能

导热系数 k2.2W/(m·K)
20℃
2.2W/(m·K)典型值CSEMI-HB#TYP
碲化铅 thermal_conductivity(300 K)
比热容 cp155J/(kg·K)
20℃
155J/(kg·K)典型值C不建议用于设计SEMI-HB#TYP
碲化铅 specific_heat_capacity(300 K)
线膨胀系数 α20×10⁻⁶/K
20~100℃
20×10⁻⁶/K典型值C不建议用于设计SEMI-HB#TYP
碲化铅 cte_linear(300 K)

电性能

电阻率 ρe100000μΩ·cm
20℃
100000μΩ·cm典型值C不建议用于设计SEMI-HB#TYP
本征/半绝缘态;掺杂后电阻率可下降 6~10 个数量级
碲化铅 electrical_resistivity(300 K)

化学成分(熔炼分析)

含量单位为质量分数 %

元素最小 %最大 %典型 %类型置信备注
Pb——61.89%规定元素B化学计量组成 PbTe
Te——38.11%规定元素B化学计量组成 PbTe

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 6 项工艺适用5不宜1
晶体生长(提拉 / 坩埚下降 / 熔体法)烧结与固结适用
工艺参数
CZ 提拉(Si 1420℃、GaAs 1238℃)或导模法/热交换法(蓝宝石、Ga₂O₃);生长速率 0.5~5 mm/h
预期效果
获得大尺寸单晶锭,位错密度与掺杂均匀性由生长工艺决定
限制
★ 化合物半导体的组元蒸气压差异大,须控制气氛与化学计量比,否则产生空位与反位缺陷
置信
D
外延生长成形适用
工艺参数
MOCVD/MBE 500~1100℃,生长速率 0.1~10 μm/h
预期效果
在衬底上生长高质量单晶薄层,形成器件有源区
限制
★ 外延温度与 V/III 比决定组分与掺杂,偏离即产生缺陷
置信
D
金刚石磨削切削加工适用
工艺参数
金刚石砂轮背面减薄至 50~200 μm
预期效果
减薄降低热阻与封装高度
限制
★ 减薄到 100 μm 以下时碎片风险陡增,须贴膜支撑
置信
D
激光划片切削加工适用
工艺参数
紫外/皮秒激光隐切或金刚石划片
预期效果
把晶圆分割成芯片,热影响区小、崩边 <10 μm
限制
★ 隐切要求材料对激光透明(SiC 需特定波长),不透明材料只能砂轮划片
置信
D
切削加工切削加工不宜
限制
★ 半导体脆性大且忌金属污染,不能车铣钻;只能用切、磨、抛与刻蚀
置信
D
晶圆化学机械抛光(CMP)切削加工适用
工艺参数
化学机械抛光:压力 2~5 psi、转速 50~100 rpm、SiO₂/Al₂O₃ slurry
预期效果
获得亚纳米级表面粗糙度与全局平坦度
限制
★ CMP 的平坦度决定光刻焦深余量,抛光液与压力匹配不当会产生碟形凹陷
置信
D
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
PbTe 碲化铅 — 性能、成分与工艺 · EngMatData