Окси́дные полупроводники́, бинарные химические соединения, один из компонентов которых металл, а другой — кислород. К этому классу полупроводниковых материалов относятся такие вещества, как Cu2O, ZnO, CdO, NiO, Fe2O3, MnO, Mn3O4 и др.
Это соединения полярного типа с металлической и металлоидной компонентами, которые могут рассматриваться как ионные соединения. Полупроводниковыми свойствами обладают не все оксиды переходных металлов, а только те, в которых ион металла относится к элементам переходного ряда Периодической таблицы (Zn, Cu, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, V, Ti).
Кроме оксидных полупроводников применяют и более сложные оксидные соединения (ZnFeO4, MnCr2O4), электропроводность которых можно подбирать, изменяя процентное соотношение компонентов.
Электропроводность оксидных полупроводников обусловлена наличием у ионов одного и того же металла не менее двух разновалентных состояний и связана с обменом электронами между этими ионами. Величина удельного сопротивления оксидных полупроводников лежит в пределах от 105 до 109 Ом.м. Присутствие примесей существенно влияет на электрические свойства.
Оксидные полупроводниковые материалы находят достаточно широкое применение. Основными материалами, используемыми при изготовлении сенсоров, являются полупроводниковые оксиды металлов (SnO2, WO3, ZnO, TiO2 и т. п). Поликристаллические полупроводники, такие как SnO2, ZnO, In2O3, широко используются в качестве активных элементов газовых сенсоров. Улучшение сенсорных свойств оксидных полупроводников: чувствительности, селективности и стабильности достигается путем их легирования различными металлами или оксидами металлов, или нанесением на их поверхность частиц благородных металлов. По аналогии с полевым транзистором металлические наночастицы играют роль затвора, управление которым происходит за счет адсорбции на нем анализируемых газов. Например, методом магнетронного распыления металла с последующим окислением изготавливают тонкие поликристаллические пленки SnO2, поверхностно легированные платиной. Поверхностное легирование платиной методом лазерной абляции существенно улучшает чувствительность по отношению к водороду и перспективно для создания высокочувствительных газовых сенсоров резистивного типа.
Технология получения оксидных полупроводниковых материалов относительно проста. Обычно эти материалы используют в виде поликристаллов, или изготавливают в виде спеченных материалов по керамической технологии.
Практическое применение получили смеси оксидов, на основе которых изготавливают терморезисторы, варисторы, выпрямители и другие приборы. Например, закись меди Cu2O используется для изготовления купроксных выпрямителей. Закись меди — типичный полупроводниковый материал с удельным сопротивлением от 10 до 107 Ом.м, величина которого зависит от термообработки. Имеет дырочный тип проводимости за счет избытка кислорода относительно стехиометрического состава. Для получения электронного типа проводимости используют диффузию меди.
Оксид цинка ZnO применяется в радиоэлектронике для изготовления самоактивированного люминофора ZnO:Zn, имеющего сине-зеленый цвет свечения. На основе порошкообразного оксида цинка получают комплексные соединения, используемые для изготовления варисторов и т. д.