特种气体是光电子、微电子等领域，特别是在超大的规模集成电路、液晶显示器件、非晶硅薄膜太阳能电池、半导体发光器件和半导体材料制造过程不可缺少的基硅性支撑源材料。它的纯度和洁净度直接影响到光电子、微电子元器件的质量、集成度、特定技术指标和成品率，并且从根本上制约着电路和器件的精确性和准确性。
半导体照明是正处于方兴未艾的产业，随着化合物半导体市场的扩展，特种气体的需求呈现更大的增长态势，外延生长需要大量的超纯源和过程气体。应用于半导体技术中的特种气体因为其种类繁多品质要求严格，生产、充装、运送、储存都有技术及安全的要求，再加上经济规模等因素，需要多方面的积累才能实现规模化生产，因此目前国内呈现现市场大、供应能力小的局面。
应用于LED产业的特种气体
半导体工业用气体品种多、质量要求高、用量少，大部分是有毒或腐蚀性气体。品种高达百余种。半导体工业特种气体应用分类，主要包括：
1、硅族气体：含硅基的硅烷类，如硅烷、二氯二氢硅、乙硅烷等
2、掺杂气体：含硼、磷、砷等三族及五族原子之气体，如三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等。
3、蚀刻清洗气体：以含卤化物及卤碳化合物为主，如氯气、三氟化氮、溴化氢、四氟化碳、六氟乙烷等。
4、反应气体：以碳系及氮系氧化物为主，如二氧化碳、氨、氧化亚氮等。
5、金属气相沉积气体：含卤化金属及有机烷类金属，如六氟化钨、三甲基镓。
在LED产业链中，外延技术、设备和材料是外延片制造技术的关键。当前MOCVD工艺已成为制造绝大多数光电子材料的基本技术。外延技术需要的超纯特种气体包括高纯砷烷、高纯磷烷、高纯氨气，砷化镓生产中应用硅烷N型掺杂，而氯化氢和氯气常常用做蚀刻气，氩、氢、氮则是必须的载气。同时外延生长需要的有机源主要是三甲基镓，三甲基铟，三甲基铝，二乙基锌，二甲基锌，二茂镁等。现有技术的发展对这些产品的品质要求也越来越高。
在半导体化合物生产过程中，除了纯特种所之外，还需要部分混合气体，主要包括SiH4/H2、SiH4/N2作为成膜源用量尽管不大，但是对产品质量要求极高，配制混合气体的露点达到-95℃以下，只有这样才可以保证外延片生长的成品。
化合物半导体产业的扩展，带动原材料市场的迅速提升，包括晶圆、衬底、蚀刻剂、过程气体、有机金属化合物、测试和包装材料等的需求每年以大约21%的比例递增，而过程气体（砷烷、磷烷、氨气、氩、氢、氮、氯化氢、氯气等）占整体原料的消耗8%。
半导体常见气体的用途
1、硅烷（SiH4）：有毒。硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光介质等，还可用于制作太阳能电池、光导纤维和光电传感器等。
2、锗烷（GeH4）：剧毒。金属锗是一种良好的半导体材料，锗烷在电子工业中主要用于化学气相淀积，形成各种不同的硅锗合金用于电子元器件的制造。
3、磷烷（PH3）：剧毒。主要用于硅烷外延的掺杂剂，磷扩散的杂质源。同时也用于多晶硅化学气相淀积、外延GaP材料、离子注入工艺、化合物半导体的MOCVD工艺、磷硅玻璃（PSG）钝化膜制备等工艺中。
4、砷烷（AsH3）：剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂剂。
5、氢化锑（SbH3）：剧毒。用作制造n型硅半导体时的气相掺杂剂。
6、乙硼烷（B2H6）：窒息臭味的剧毒气体。硼烷是气态杂质源、离子注入和硼掺杂氧化扩散的掺杂剂，它也曾作为高能燃料用于火箭和导弹的燃料。
7、三氟化硼（BF3）：有毒，极强刺激性。主要用作P型掺杂剂、离子注入源和等离子刻蚀气体。
8、三氟化氮（NF3）：毒性较强。主要用于化学气相淀积（CVD）装置的清洗。三氟化氮可以单独或与其它气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻气体，例如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蚀刻，也用于NbSi2的蚀刻。
9、三氟化磷（PF3）：毒性极强。作为气态磷离子注入源。
10、四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。主要用于氮化硅（Si3N4）和硅化钽（TaSi2）的等离子蚀刻、发光二极管P型掺杂、离子注入工艺、外延沉积扩散的硅源和光导纤维用高纯石英玻璃的原料。
11、五氟化磷（PF5）：在潮湿的空气中产生有毒的氟化氢烟雾。用作气态磷离子注入源。
12、四氟化碳（CF4）：作为等离子蚀刻工艺中常用的工作气体，是二氧化硅、氮化硅的等离子蚀刻剂。
13、六氟乙烷（C2H6）：在等离子工艺中作为二氧化硅和磷硅玻璃的干蚀气。
14、全氟丙烷（C3F8）：在等离子蚀刻工艺中，作为二氧化硅膜、磷硅玻璃膜的蚀刻气体。
半导体工业常用的混合气体
1、外延（生长）混合气：在半导体工业中，在仔细选择的衬底上选用化学气相淀积的方法，生长一层或多层材料所用的气体叫作外延气体。常用的硅外延气体有二氯二氢硅（）、四氯化硅（）和硅烷等。主要用于外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积，太阳能电池和其它光感受器的非晶硅膜淀积等。外延是一种单晶材料淀积并生长在衬底表面上的过程。
2、化学气相淀积（CVD）用混合气：CVD是利用挥发性化合物，通过气相化学反应淀积某种单质和化合物的一种方法，即应用气相化学反应的一种成膜方法。依据成膜种类，使用的化学气相淀积（CVD）气体也不同。
3、掺杂混合气：在半导体器件和集成电路制造中。将某些杂质掺入半导体材料内，使材料具有所需要的导电类型和一定的电阻率，以制造电阻、PN结、埋层等。掺杂工艺所用的气体称为掺杂气体。主要包括砷烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氟化硼、乙硼烷等。通常将掺杂源与运载气体（如氩气和氮气）在源柜中混合，混合后气流连续注入扩散炉内并环绕晶片四周，在晶片表面沉积上掺杂剂，进而与硅反应生成掺杂金属而徙动进入硅。
4、蚀刻混合气：蚀刻就是将基片上无光刻胶掩蔽的加工表面（如金属膜、氧化硅膜等）蚀刻掉，而使有光刻胶掩蔽的区域保存下来，以便在基片表面上获得所需要的成像图形。蚀刻方法有湿法化学蚀刻和干法化学蚀刻。干法化学蚀刻所用气体称为蚀刻气体。蚀刻气体通常多为氟化物气体（卤化物类），例如四氟化碳、三氟化氮、三氟甲烷、六氟乙烷、全氟丙烷等。
