半導(dǎo)體材料導(dǎo)論ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 呈線狀排列，例如位錯(cuò)就是這類缺陷。這類點(diǎn)缺陷的形成都與溫度有關(guān)，稱為熱點(diǎn)缺陷。 ?點(diǎn)缺陷可以起到電活性中心的作用，影響材料的電學(xué)性質(zhì)。此類位錯(cuò)稱為刃位錯(cuò)。 圖 螺位錯(cuò)原理示意圖 微缺陷 ?在半導(dǎo)體單晶中發(fā)現(xiàn)有尺寸很小，一般是微米級(jí)到幾十納米的缺陷。 ?集成度高的集成電路對(duì)晶片的幾何精度有很嚴(yán)格的要求，而且隨著集成度的提高、器件的幾何尺寸的縮小，其中有些要求將隨之進(jìn)一步提高。 ?測(cè)量電阻率可用四探針?lè)ā商结樂(lè)?。 ?采用霍爾測(cè)量（其原理是利用霍爾效應(yīng)）法，結(jié)合電阻率測(cè)量可得出載流子濃度和遷移率。 ?材料的微區(qū)分析則使用離子探針、電子探針、分析電鏡等手段進(jìn)行測(cè)定。位錯(cuò)密度直接影響器件的性能與成品率。 。要求測(cè)量的精度一般為 1o以內(nèi)，有時(shí)則要求 3o以內(nèi)。 測(cè)量的方法最常用的是光電導(dǎo)衰退法，另外還有表面光電壓法，電子束感生電流法等。 ?載流子濃度與遷移率 多用來(lái)表征化合物半導(dǎo)體的雜質(zhì)濃度及缺陷狀態(tài)。 圖 硅中雜質(zhì)濃度與電阻率的關(guān)系 如果知道遷移率與雜質(zhì)濃度的關(guān)系，就可以求出雜質(zhì)濃度。 對(duì)晶片尺寸精度的要求主要來(lái)自器件工藝。 ?位錯(cuò)對(duì)許多器件的性能都有影響，大多希望位錯(cuò)密度愈低愈好。箭頭所指為滑移方向。有的雜質(zhì)原子取代本體原子而成替位型原子，有的雜質(zhì)則進(jìn)入到點(diǎn)陣的間隙位置而成間隙型原子。 ?我們?cè)诰w結(jié)構(gòu)中把組成晶體的原子或離子看成一個(gè)點(diǎn)，在絕對(duì)零度下，這些點(diǎn)是固定在點(diǎn)陣的位置上的。 ?晶體缺陷的控制是材料制備技術(shù)中的一項(xiàng)重要課題，稱為“缺陷工程”。 ?因?yàn)槠骷话闶亲髟诰?，所以宏觀的縱向不均勻度，即晶體自頭部至尾部的雜質(zhì)濃度的差異，主要影響晶體的可用部分的大?。欢鴱较虿痪鶆蚨葎t影響器件的質(zhì)量與成品率。因此在化合物的晶體制備中，要采取相應(yīng)措施以盡量減少化學(xué)配比偏離。可以利用這些陷阱制作器件。 ?另一類電活性雜質(zhì)的電離能較大，它們的能級(jí)位置靠近禁帶的中部，這類雜質(zhì)稱為深能級(jí)雜質(zhì)，它們常常有幾個(gè)能級(jí)，在室溫下不全部電離，但對(duì)載 流子起復(fù)合中心或陷阱作用，因此這類雜質(zhì)一般對(duì)材料是有害的，它們主要是元素周期表中的 IB族，如銅、金和 VIII族，如鐵、鎳等。 雜質(zhì)的種類與行為 1. 電活性雜質(zhì)。 ?這就涉及到材料的化學(xué)組成、晶體缺陷、幾何精度等方面的問(wèn)題。由于它們所形成的能級(jí)與導(dǎo)帶或價(jià)帶靠得非常近，因此它們的解離能非常小，在室溫下就可以完全解離。類似地，如果雜質(zhì)對(duì)空穴的引力比較大，就成
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