Технология ИМС предъявляет к полупроводниковому материалу жесткие требования.
Для массового производства приборов и ИМС полупроводниковый материал должен:
- иметь высокую химическую стойкость и стабильность свойств в широком температурном диапазоне;
- обладать хорошей обрабатываемостью механическими, химическими и другими методами;
- давать возможность получать на их основе совершенные и чистые монокристаллические слитки и слои;
- давать возможность получения локальных областей электронного и дырочного типа;
- иметь необходимую ширину запрещенной зоны и высокую подвижность носителей заряда;
- опираться на достаточно емкую сырьевую базу, иметь приемлемую стоимость.
В настоящее время основным полупроводниковым материалом является кремний. Сырье для его получения практически неисчерпаемо: содержание в земной коре составляет около 30 %. Высокие механические, химические, тепловые, оптические и электрофизические свойства кремния обеспечили ему лидирующее место в производстве как дискретных полупроводниковых приборов, так и в производстве ИМС на протяжении 50 лет. Другие полупроводники примеряются намного реже; например, германий до сих пор используется для изготовления дискретных приборов – диодов, транзисторов и др.; арсенид галлия используется для изготовления перспективных ИМС. Кремний остается перспективным материалом и для наноэлектроники.
В области полупроводниковой оптоэлектроники на первое место вышли химические соединения элементов третьей и пятой групп таблицы Менделеева – А3В5. Это соединения элементов третьей группы: Al, Ga, In и пятой – P, As, Sb. Используются как двухкомпонентные соединения GaAs, InP, GaP и др., а также многокомпонентные твердые растворы на их основе – AlGaAs, InGaAsP .