半導(dǎo)體材料報(bào)告(編輯修改稿)
2024-09-01 03:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從熱場(chǎng)逐漸下降或從坩堝底部通冷源，以造成一定的溫度梯度，固液界面則從坩堝底部向上移動(dòng)而形成晶錠。澆鑄法是將熔化后的硅液從坩堝中導(dǎo)入另一模具中形成晶錠。此法由于受熱場(chǎng)的影響，所得晶錠材質(zhì)不如定向凝固法所得。[4]目前，市場(chǎng)上超過50％的多晶硅片均是由定向凝固法生長(zhǎng)所得。[5]硅的特性 、電學(xué)特性半導(dǎo)體材料的電學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)：一是導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,其電阻率約在104－；二是電導(dǎo)率和導(dǎo)電型號(hào)對(duì)雜質(zhì)和外界因素(光\熱\磁)高度敏感。無缺陷半導(dǎo)體的導(dǎo)電性很差，稱為本征半導(dǎo)體。當(dāng)硅中摻入微量的電活性雜質(zhì)，其電導(dǎo)率將會(huì)顯著增加,例如,向硅中摻入億分之一的硼，其電阻率就降為原來的千分之一。當(dāng)硅中摻雜以施主雜質(zhì)(Ⅴ族元素:磷、砷、銻等)為主時(shí)，以電子導(dǎo)電為主，成為N型硅；當(dāng)硅中摻雜以受主雜質(zhì)（Ⅲ族元素：硼、鋁、鎵等）為主時(shí)，以空穴導(dǎo)電為主，成為P型硅。硅中P型和N型之間的界面形成PN結(jié)，它是半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)和工作基礎(chǔ)。 硅也存在不足之處，硅的電子遷移率比鍺小。尤其比GaAs小。所以簡(jiǎn)單的硅器件在高頻下工作時(shí)其性能不如鍺或GaAs高頻器件。此外，GaAs等化合物半導(dǎo)體是直接禁帶材料，光發(fā)射效率高，是光電子器件的重要材料，而硅是間接禁帶材料，由于光發(fā)射效率很低，硅不能作為可見光器件材料。 、光學(xué)特性 自從1990年L．T．Canham發(fā)現(xiàn)了多孔硅在室溫下的光致發(fā)光現(xiàn)象后，由于硅材料在光電子、微電子和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，使得硅材料的研究引起了科學(xué)晃的極大興趣。十多年來，經(jīng)過科學(xué)家對(duì)硅基材料的合成以及特性的研究，他們建立了多種模型來分析硅材料的光致發(fā)光原因，盡管這樣，但對(duì)于硅納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光機(jī)理還不是很清楚。主要原因之一是多孔硅的內(nèi)表面非常大很容易被電解液或空氣中的不純物質(zhì)污染，這些不純物質(zhì)對(duì)多孔硅的光學(xué)和電學(xué)特性都有影響，也影響了發(fā)光機(jī)理的分析。[10] 現(xiàn)代電子工業(yè)中，晶體硅由于易提純，易摻雜，耐高溫等等優(yōu)點(diǎn)得以在半導(dǎo)體行業(yè)中廣泛應(yīng)用。數(shù)十年來，硅表面一直是基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)。我們知道晶體硅表面從可見光到紅外波段的反射率都相當(dāng)高；普通晶體硅的禁帶寬度1．07ev，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)約為1．1 um，也就是說，普通晶體硅無法吸收波長(zhǎng)大于1．1 u m的光波，因?yàn)榇藭r(shí)光子
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