半導(dǎo)體物理第二章

第二章半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷能2.1硅、鍺晶體中的雜質(zhì)2.2Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的雜質(zhì)能2.3缺陷和位錯(cuò) 第二本章內(nèi)容提 摻雜以后半導(dǎo)體 類氫模型計(jì)算電 第二雜質(zhì)和缺 第二 第二 第二 第二室溫下將103倍。 第二為什么會(huì)起著這么重要的作用呢 第二的能量(即能級(jí))。 第二關(guān)于雜質(zhì)和缺陷在半導(dǎo)體禁帶中測(cè)量結(jié)果完全相一致的定量計(jì) 第二電子技術(shù)中占重要地位(Si）、(Ge)、砷化(GaAs)在禁帶中引 第二半導(dǎo)體中雜質(zhì)可能的產(chǎn)生因1、材料本身的純度2、為了控制半導(dǎo)體的性質(zhì)而 第二2.1硅、鍺晶體中的雜質(zhì)雜質(zhì)的存在 晶體是致密的嗎？還能在晶體中加入其它的原子 第二似地把原子看成r的圓球離此頂1/4體對(duì)角線長(zhǎng)度處的 第二它應(yīng)等于邊長(zhǎng)為a的立方體的體對(duì)的a4，因此，圓球的半圓球的體積除以晶胞

3a84r 0.34a3 16 第二 第二AB 第二如硅、鍺是IV族元素，與III,V族元素的情況比較相近，所以IIIV族 第二例如：1*1015cm- 第二接下來(lái)介紹幾個(gè)概 第二施主雜 第二- 第二多余 縛在正電中心，但這束縛很 第二上述電子脫離雜質(zhì)原子的束縛能，用ED示。 第二硅、鍺晶體中Ⅴ族雜質(zhì)的電離能晶雜P 第二 第二施主雜質(zhì)的電量△ED后，就從施主的束縛態(tài)躍遷 第二△ED<<Eg,所以施主能級(jí)。。 第二在純凈半導(dǎo)體中摻入施主雜電的半導(dǎo)體稱為電子n型半 第二施主雜質(zhì)未電離時(shí)是中性 第二受主雜 第二 第二 第二 第二硅、鍺晶體中Ⅲ族雜質(zhì)的電離能晶雜B 第二受主雜質(zhì)的電圖中表 第二 第二純凈半導(dǎo)體中摻入 第二 第二 第二這些雜質(zhì)可以處于兩種狀態(tài)，即未電離的 第二實(shí)驗(yàn)證明，硅、鍺中的III,V族雜質(zhì)硅、鍺中的III,V族雜質(zhì)幾乎全部電 第二 摻雜的方法通常有擴(kuò)散和離子注 43 第二擴(kuò)散過程是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，離子注入擴(kuò)散摻雜的主要問題有：橫向擴(kuò)散、超淺結(jié) 第二離子注入過程則無(wú)需高溫，并且沒有側(cè)向擴(kuò) 第二 第二個(gè)用氫原子 第二電子的軌道半徑及能 設(shè)電子和離子間的庫(kù)侖力為軌道的向心則 q

mr

mrvnv n 其中n為正

第二 把(2)式的速度表達(dá)式代入(1)式道半

rn

mq2 對(duì)于氫原子，它的基態(tài)軌道半 0 0.530m0q2 第二把rn代入(2)式得到速度的表達(dá)式，同時(shí)可以T2

mv

mq4

V q

mq4EnTV2(n)2(4 第二0 mq400En 0n=1時(shí)，得到基態(tài)能量-13.6ev，當(dāng)E0EE1

m 13.6m2(420這個(gè)值比實(shí)驗(yàn)中測(cè)到的鍺硅的電大很 第二負(fù)電荷是處于介電常數(shù)為=r0的介質(zhì)子的慣性質(zhì)量m0要用有效質(zhì)量

*代00

0r rE0EE1

mq0

類似的有受主雜質(zhì)m*q m EA

22(4)2

第二和實(shí)驗(yàn)的測(cè)試值在 第二 半導(dǎo)體中電子的軌道

rn

0.53m0q2 n2 rm* 第二2.1.5雜質(zhì)的補(bǔ)償

第二1n=ND-即則有效施主濃度為NDeff≈ND- 第二2中形成的空穴濃度p=NA-ND.即有效受主濃度為NAeff≈NA-ND 第二3、當(dāng)NAND 第二雜質(zhì)補(bǔ)償?shù)?第二 第二施主能受主能 第二 第二金(I族)在鍺中產(chǎn)生4個(gè) E級(jí)，ED是施主能級(jí)，EA1E

EA2和EA3是受主能級(jí)。

鍺中的鍺中的

第二金有5種荷電狀態(tài)，Au+,Au0,Au-,Au--,Au 第二深能級(jí)雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體中導(dǎo)電電子濃度和導(dǎo)電但深能級(jí)雜質(zhì)對(duì)載流子的復(fù)合作用比淺能級(jí) 第二 C CAB 鈹鎂鋅鎘鈹鎂鋅鎘

第二2、Ⅵ族元素取代Ⅴ族原子，引入施晶雜硫硒碲GaAs晶雜硫硒碲第二3、Ⅲ-Ⅴ族化合物中其他元素的III、 第二Ⅳ族元素取代ⅢⅣ族元素取代Ⅴ 第二Si在GaAs中的作能低濃度時(shí)