半導體材料期末復習課件

半導體材料

2期末復習3考試題型 填空20分，每空1分判斷題20分，每題2分名詞解釋20分，每題4分問答題40分，6個題目閉卷AB卷5半導體材料概述從電學性質(zhì)上講（主要指電阻率）絕緣體1012—1022

Ω.cm半導體10-6—1012

Ω.cm良導體≤10-6Ω.cm正溫度系數(shù)（對電導率而言）負溫度系數(shù)（對電阻率而言）導體？？？？6半導體材料的分類（按化學組成分類）無機物半導體元素半導體：（Ge,Si）化合物半導體三、五族GaAs二、六族有機物半導體7能帶理論（區(qū)別三者導電性）金屬中，由于組成金屬的原子中的價電子占據(jù)的能帶是部分占滿的，所以金屬是良好的導體。半導體由于禁帶寬度比較小，在溫度升高或有光照時，價帶頂部的電子會得到能量激發(fā)到導帶中去，這樣在導帶中就有自由電子，在價帶中就相應的缺少電子，等效為帶有正電子的空穴，電子和空穴同時參與導電，使得半導體具有一定的導電性能。一般對于絕緣體，禁帶寬度較大，在溫度升高或有光照時，能夠得到能量而躍遷到導帶的電子很少，因此絕緣體的導電性能很差。9對禁帶寬度的影響對于元素半導體：同一周期，左-〉右，禁帶寬度增大同一族，原子序數(shù)的增大，禁帶寬度減小10一.鍺、硅的化學制備硅鍺的物理化學性質(zhì)比較高純硅的制備方法各種方法的具體步驟以及制備過程中材料的提純高純鍺的制備方法及步驟11二、區(qū)熔提純分凝現(xiàn)象，平衡分凝系數(shù)，有效分凝系數(shù)，正常凝固，平衡分凝系數(shù)與雜質(zhì)集中的關(guān)系P20圖2－1BPS公式及各個物理量的含義；分析如何提高分凝效果，如何變成對數(shù)形式影響區(qū)熔提純的因素區(qū)熔的分類，硅和鍺各采用什么方法

根據(jù)提純要求確定區(qū)熔長度、區(qū)熔速度和次數(shù)；清洗石墨舟、石英管、鍺錠；將舟裝入石英管、通氫氣或抽真空，排氣；熔區(qū)產(chǎn)生；高頻感應爐（附加電磁攪拌作用）；區(qū)熔若干次鍺的水平區(qū)熔提純

采用懸浮區(qū)熔的原因：高溫下硅很活潑，易反應，懸浮區(qū)熔可使之不與任何材料接觸；利用熔硅表面張力大而密度小的特點，可使熔區(qū)懸浮。

質(zhì)量輸運問題的對策：硅的熔體密度小，質(zhì)量遷移向熔區(qū)方向進行。因此將熔區(qū)從下向上移動，靠重力作用消除質(zhì)量遷移。硅的懸浮區(qū)熔提純15作業(yè)1.什么是分凝現(xiàn)象？平衡分凝系數(shù)？有效分凝系數(shù)？2.寫出BPS公式及各個物理量的含義，并討論影響分凝系數(shù)的因素。3.分別寫出正常凝固過程、一次區(qū)熔過程錠條中雜質(zhì)濃度Cs公式,并說明各個物理量的含義。4.說明為什么實際區(qū)熔時，最初幾次要選擇大熔區(qū)后幾次用小熔區(qū)的工藝條件。17結(jié)晶驅(qū)動力結(jié)晶通常在恒溫恒壓下進行，相變向自由能減小的方向進行，若體積自由能大于表面能，就是結(jié)晶驅(qū)動力，若相反，就是熔解驅(qū)動力18晶體的外形從能量的角度：晶體的平衡形狀是總界面能最小的形狀。19作業(yè)試述結(jié)晶相變的熱力學條件、動力學條件、能量及結(jié)構(gòu)條件。什么叫臨界晶核？它的物理意義及與過冷度的定量關(guān)系如何？形核為什么需要形核功？均勻形核與非均勻形核形核功有何差別？21五硅外延生長名詞解釋同質(zhì)外延,異質(zhì)外延,直接外延,間接外延，正外延，反外延，自摻雜，外摻雜外延不同的分類方法以及每種分類所包括的種類硅氣相外延原料硅氣相外延分類用SiCL4外延硅的原理以及影響硅外延生長的因素抑制自摻雜的途徑？如何防止外延層的夾層？硅的異質(zhì)外延有哪兩種在SOS技術(shù)中存在著外延層的生長和腐蝕的矛盾，如何解決？SOI材料的制備方法有哪些？各自是如何實現(xiàn)的？22作業(yè)什么是同質(zhì)外延,異質(zhì)外延,直接外延,間接外延?什么是自摻雜?外摻雜?抑制自摻雜的途徑有哪些?什么是SOS,SOI技術(shù)SOI材料的生長方法有哪些?每種方法是如何實現(xiàn)的?23六三五族化合物半導體什么是直接躍遷型能帶,什么是間接躍遷型能帶?硅鍺屬于什么類型,砷化鎵屬于什么類型?

砷化鎵單晶的生長方法有哪幾種？磷化鎵單晶的生長方法25八三五族多元化合物半導體什么是同質(zhì)結(jié)？異質(zhì)結(jié)？異質(zhì)結(jié)的分類有哪些？什么是超晶格？勢阱？勢壘？量子阱？26