白光leds和半導(dǎo)體物理學(xué)-資料下載頁(yè)
2025-01-18 02:11本頁(yè)面
【正文】 右邊是單位體積 中的正電荷數(shù)，實(shí)際上是價(jià)帶中的空穴濃度與電離施主濃度之和。即可得： e xp( ) e xp( )1 2 e xp( )c F F v DcvDFoooE E E E NNNEEk T k TkT??? ? ? ????上式子中除 EF之外，其余各量均為已知，因而在一定溫度下可以將 EF決定出來。 但是從上式求 EF的一般解析式還是困難，下面分析不同溫度范圍的情況 低溫弱電離區(qū) ( ) l n ( )2 2 2c D o DFcE E k T NEN???1122( ) e x p ( ) ( ) e x p ( )2 2 2 2D c c D D c DoooN N E E N N Enk T k T? ?? ? ?中間電離區(qū) 施主雜質(zhì)有 1/3電離 強(qiáng)電離區(qū) l n ( )DF c oCNE E k TN??No=ND 過渡區(qū) 1 ()2DF i oiNE E k T s hn???22ioDDio o DDnnNNnp n NN??? ? ?P型半導(dǎo)體 低溫弱電離區(qū)： 12( ) l n( )2 2 2( ) e xp( )22v A o AFvAv AooE E k T NENNN EpkT??????強(qiáng)電離區(qū) （飽和區(qū)） ln2( ) e x p ( )AF v ovoAAAAAvoNE E k TNpNP D NNEDN k T????????過渡區(qū)： 12121221222()24( ) 1 ( 1 )224( ) 1 ( 1 )AF i oiiAoAiioAANE E k T shnnNpNnnnNN??????? ? ???????? ? ?????圖 8給出了不同摻雜情況下費(fèi)米能級(jí)圖 強(qiáng) p型中， NA大，導(dǎo)帶中電子最少，價(jià)帶中電子也最少。故可以說，強(qiáng) p型半導(dǎo)體中，電子填充能帶的水平最低， EF也最低； 弱 p型中，導(dǎo)帶及價(jià)帶中電子稍多，能帶被電子填充的水平也稍高， EF也升高了； 本征半導(dǎo)體，無摻雜，導(dǎo)帶及價(jià)帶中載流子數(shù)一樣多； 弱 n型中，導(dǎo)帶及價(jià)帶中電子更多了，能帶被電子填充的水平也更高， EF升到禁帶中線以上； 強(qiáng) n型中，導(dǎo)帶及價(jià)帶中電子最多，能帶被電子填充的水平最高， EF也最高。 第三章 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性 V?3 21iiNT? ??3 2s T? ??e x p ( ) 1loohvkT?????????1 2 31 1 1 1? ? ? ?? ? ? ? 半導(dǎo)體內(nèi)部除了周期性勢(shì)場(chǎng)外，又存在一個(gè)附加勢(shì)場(chǎng) 從而使周期性勢(shì)場(chǎng)發(fā)生變化，由于附加勢(shì)場(chǎng)的作用，就會(huì)使能帶中的電子發(fā)生在不同 k狀態(tài)間的躍遷。此附加勢(shì)場(chǎng)產(chǎn)生的主要原因： (1)電離雜質(zhì)的散射 (2)晶格振動(dòng)的散射 (3)其它因素引起的散射 遷移率與雜質(zhì)和溫度的關(guān)系 不同散射機(jī)構(gòu)，遷移率與溫度的關(guān)系為： (1)電離雜質(zhì)散射： (2)晶格振動(dòng)散射：聲學(xué)波散射 光學(xué)波散射 由于任何時(shí)候都有幾種散射機(jī)構(gòu)同時(shí)存在 , 所以 第四章 pn結(jié) 內(nèi)建電場(chǎng)形成過程 電子將從費(fèi)米能級(jí)高的 n區(qū)流向費(fèi)米能級(jí)低的 p區(qū)，空穴則從 p區(qū)流向 n區(qū)，因而 EFn不斷下移，而 EFp不斷上移，直到 EFn=EFp時(shí)為止。這時(shí) pn結(jié)中有統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí) EF， pn結(jié)處于平衡狀態(tài)，其能帶如圖 10(b)所示。能帶相對(duì)移動(dòng)的原因是 pn結(jié)空間電荷區(qū)中存在內(nèi)建電場(chǎng)的結(jié)果。隨著從 n區(qū)指向 p區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)的不斷增加，空間電荷區(qū)內(nèi)電勢(shì) V(x)由 n區(qū)向 p區(qū)不斷降低，而電子的電勢(shì)能 qV(x)則由 n區(qū)向 p區(qū)不斷升高，所以 p區(qū)的能帶相對(duì)于 n區(qū)上移，而 n區(qū)能帶相對(duì) p區(qū)下移，直到費(fèi)米能級(jí)處處相等時(shí)，能帶才停止相對(duì)移動(dòng)， pn結(jié)達(dá)到平衡狀態(tài)，因此， pn結(jié)中費(fèi)米能級(jí)處處相等恰好標(biāo)志了每一種載流子的擴(kuò)散電流和漂移電流相互抵消，沒有凈電流通過 pn結(jié)。 擴(kuò)展半導(dǎo)體物理學(xué)解釋新材料 AlN器件 nAlN: 試驗(yàn)值與理論計(jì)算值基本完全吻合，說明上述最小平方方程的正確性。 發(fā)現(xiàn)： 5種散射的影響遷移率，其中中性雜質(zhì)散射起主要作用 Why? N型 SiAlN具有 254meV的高離化能，導(dǎo)致很少受主被離化，大多數(shù)以中性雜質(zhì)形式出現(xiàn)。 PAlN PAlN的理論分析和實(shí)驗(yàn)方法與 nAlN一樣 ； 存在問題： Mg的摻雜濃度難以突破 1020cm3這個(gè)極限； Mg的摻雜使得 AlN的電阻迅速增加； 伴隨小分子 H的進(jìn)入 λ=210nm, ηext= ηout*ηinηext=106% (10%) ηout ηin ηout： Flipchip method ηin： decreasing the dislocation density introducing confinement structure increasing the Ptype doping efficiency Thank you very much!
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