半導體物理基礎(chǔ)知識-資料下載頁
2025-01-13 12:26本頁面
【正文】 續(xù)上升，則自建電場被減弱和抵消，所以正向電流隨著外加正向電壓的增加而逐漸上升。 當 PN結(jié)反向連接時， P區(qū)接電池負端， N區(qū)接電池正端，PN結(jié)呈現(xiàn)很大的電阻，通過 PN結(jié)中的電流很小。這是由于外加電池在 PN結(jié)中所產(chǎn)生的電場方向用 PN結(jié)自建電場方向相同。阻擋層變厚，加強了電場阻止電子和空穴流通的作用，電阻大大增強，電流很難流過。這就是方向連接的電流很小的原因。 物理量 單位 數(shù)據(jù) 原子序 14 禁帶寬度 電子伏 0K 原子量 300K 晶格結(jié)構(gòu) 金剛石 電子遷移率 厘米 2/伏秒 1350 化學鍵 共價鍵 空穴遷移率 厘米 2/伏秒 480 密度 g/cm3 電子擴散系數(shù) 厘米 2/伏秒 硬度 莫氏 空穴擴散系數(shù) 厘米 2/伏秒 1213 熔點 ℃ 1420 本征電阻率 歐姆厘米 *105 熱導率 u/㎝ k 介質(zhì)常數(shù) 熱膨脹系數(shù) cm/cm℃ *106 折射率 為 反射率 33% λ為 硅在高溫下能與氯，氧，水蒸氣等作用，生成四氯化硅，二氧化硅。 ??? 4 2 S i C l C 1 2 00 2 C lSi22 C 2 H2S i O 10 50 OSi ?? ? 硅不溶于 HCl,H2SO4,HNO3以及王水（ 3HCL+1HNO3），硅與 HF可以發(fā)生反應，但反應速度比較緩慢。 ???? 24 2HS i F4 H FSi 硅和硝酸，氫氟酸的混合液起作用 ? ? O4H4 N OS i FH6 H F4 H N OSi 22623 ????? 它利用濃 HNO3的強氧化作用。使硅表面生成一層 SiO2， 另一方面利用 HF的絡合作用， HF酸能與 SiO2反應生成可溶性的六氟硅酸絡合物 H2[SiF6]。 硅能與堿相互作用生成相應的硅酸鹽。 硅能與 Cu+2,Pb+2,Ag+,Hg+2等金屬離子發(fā)生置換反應。 硅能溶解在熔融的鋁，金，銀，錫，鉛等金屬之中，形成合金。硅和這些金屬的量可在一定范圍內(nèi)變化。 在高溫下硅與鎂，鈣，銅，鐵，鉑，鉍等金屬能形成具有一定組成的硅化物。 ????? 2322 2HS i ONaOH2 N a O HSi ：熱探針法： 導電類型是指半導體中多數(shù)載流子的類型。用兩根溫度不同的探針與半導體接觸時，熱探針處的半導體由于溫度升高使半導體內(nèi)載流子的速度和濃度都將增加，并由熱接觸點擴散到冷接觸點。 如果半導體是 N型的，多數(shù)載流子為電子，擴散的結(jié)果使熱接觸點比冷接觸點缺少電子，而冷接觸點有過多電子，即熱接觸點比冷接觸點有較高的正電勢。 對于 P型半導體，熱探針處的空穴濃度和速度增大，并向冷探針方向擴散，熱探針處缺少空穴，冷探針處有過剩的空穴。因此，在冷探針處有較高的正電勢。 因此根據(jù)冷熱探針之間的電勢方向可以確定半導體材料的導電類型。 ：直流四探針法： 測量原理如圖 161所示： 用四根探針等距離沿一直線與被測樣品壓觸，從外側(cè)一對探針通以恒定的直流電流，由中間兩根探針測量該電流所產(chǎn)生的電位差。再由下式求出電阻率： P=CV/I 其中 C為探針常數(shù)。 電位差計 硅單晶 1 2 3 4 圖 161 高頻光電導衰退法測量少數(shù)載流子壽命 測量裝置如圖 在光激發(fā)下，樣品電導發(fā)生變化，這時流過樣品的電流也隨著發(fā)生變化。光照停止后，非平衡載流子不會永久地存在下去，隨時間逐漸減少消失。取樣電阻兩端的電壓就反映了流過樣品電流的變化，而得到光電導衰退曲線。 脈沖光源 濾光片 樣品 高頻振蕩器 取樣電阻 放大器 示波器 圖 利用擇優(yōu)腐蝕使晶體的解理面充分暴露并形成腐蝕坑，用一束平行光束垂直地照射到被測表面，在光屏上就可以看到從腐蝕小平面反射回來的特征反射圖象，根據(jù)圖象可以確定晶體的晶向。典型的特征光圖見圖 。 圖 經(jīng)切片后的硅片表面都會產(chǎn)生一定深度的損傷層，損傷層結(jié)構(gòu)如圖所示。 在一定的濃度和溫度的 NaOH溶液中，損傷層表面腐蝕速率較快，隨著剝離量的增加，損傷程度減輕。腐蝕速度變慢，進入外損傷區(qū)腐蝕速率趨于不變。利用這一性質(zhì)，可以測定損傷層的深度。
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