固體物理考試總結(jié)-資料下載頁
2025-10-09 21:29本頁面
【導讀】蒆薀袂羃莂蕿羅腿羋蕿蚄芄薈袇芇薃薇罿肀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄膇蚃羆肆蒅蚃蚅節(jié)莁螞螈肅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆螂羆蒈蚈襖膁莄蚇羆羄芀螇蚆膀膆螆螈蒄螅袁膈蒀螄肅羈莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃袀蝿芃艿蒆袂肆膅蒅羄芁薃蒅螄肄葿蒄袆荿蒞蒃羈膂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆薀袂羃莂蕿羅腿羋蕿蚄芄薈袇芇薃薇罿肀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄膇蚃羆肆蒅蚃蚅節(jié)莁螞螈肅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆螂羆蒈蚈襖膁莄蚇羆羄芀螇蚆膀膆螆螈蒄螅袁膈蒀螄肅羈莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃袀蝿芃艿蒆袂肆膅蒅羄芁薃蒅螄肄葿蒄袆荿蒞蒃羈膂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆薀袂羃莂蕿羅腿羋蕿蚄芄薈袇芇薃薇罿肀葿薆肁芅蒞薅螁肈芁薄袃芄膇蚃羆肆蒅蚃蚅節(jié)莁螞螈肅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆螂羆蒈蚈襖膁莄蚇羆羄芀螇蚆膀膆螆螈蒄螅袁膈蒀螄肅羈莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁螂羇芅蕆螁肀肇莃袀蝿芃艿蒆袂肆膅蒅羄芁薃蒅螄肄葿蒄袆荿蒞蒃羈膂芁蒂肀羅薀蒁螀膀蒆薀袂羃莂蕿羅腿羋蕿蚄芄薈袇芇薃薇罿肀葿薆肁
【正文】 ，當此力足夠大，足以克服運動阻力時，位錯便可以沿著作用力方向移動，這種沿著滑移面移動的位錯運動稱為滑移。 位錯的攀移： 位錯垂直于滑移面的運動，即多余半原子面通過空位 (原子 )擴散而伸長（負攀移）或縮短（正攀移）。 位錯的性質(zhì) ① 位錯可起一定的施主和受主作用： Si、 Ge 中的 60o棱位錯存在有一串懸掛鍵 , 可以接受電子而成為一串負電中心 , 起受主作用，也可以失去電子而成為一串正電中 心 , 起施主作用；這些受主或施主串形成的能級實際上組成一個一維的很窄的能帶。實驗測得的位錯能級是 [Ev+(177。)eV](Si中 ) 和 [Ec下 (~)eV](Ge中 ), 都起受主作用 (深受主能級 )。不過 , 單純的位錯即使?jié)舛冗_到 105/cm2,它所提供的載流子濃度也只是約1012/cm3，故對半導體的導電性能的影響實際上不大；但是 , 當位錯密度較高時 , 它將對 n型半導體中的施主有補償作用 , 使電子濃度降低（對 p型半導體未發(fā)現(xiàn)位錯的補償作用）。 ② 位錯可使能帶發(fā)生變化： 由 于棱位錯周圍存在有張應(yīng)變和壓應(yīng)變 , 則棱位錯能帶將發(fā)生禁帶寬度的變窄和變寬。因為體積形變?yōu)?ΔV/Vo , 而使導帶底 Ec 和價帶頂 Ev的改變?yōu)?ΔEc =εc ΔV/Vo, ΔEv = εv ΔV/Vo 。于是禁帶寬度的變化為 ΔEg = (εc － εv ) ΔV/Vo，式中 εc和 εv是形變勢常數(shù)（表示單位體積形變所引起的 Ec 和 Ev的變化）。 ③ 位錯是散射載流子的中心： 位錯除了有一定的施主、受主和雜質(zhì)補償?shù)淖饔靡酝猓诲e所造成的晶格畸變是散射載流子的中心 , 將嚴重散射載流子 , 影響遷移率 。 不過在位錯密度108/cm2 時 , 這種散射作用可忽略。但在 n型 Si中 , 位錯作為受主中心電離后即形成一條帶負電的線 , 這將對載流子產(chǎn)生各向異性的散射作用。 ④ 位錯起復合中心作用： 位錯在半導體中形成的都是深能級 , 起著復合中心的作用，將促進載流子的復合。 ⑤ 位錯將促進雜質(zhì)的沉積： 位錯應(yīng)力場與雜質(zhì)的相互作用 , 使得雜質(zhì)優(yōu)先沿位錯線沉積 。 特別是在 Si中溶解度小、擴散快的重金屬雜質(zhì) (Cu、 Fe、 Au等 ), 更容易沉積在位錯線上。這就將形成大量的深能級復合中心 , 甚至引起導電通道。如果有一定量的 C、 O 或 N原 子沉積在位錯線上 (實際上是處于某種鍵合狀態(tài) ), 可以 “釘 ”住位錯 , 使得位錯不易滑移和攀移 , 這將使 Si片的強度大大提高。 第五章 固體電子論 單電子能帶理論的基本假設(shè)： 孤立電子近似；離子對電子態(tài)影響；馳豫時間近似；量子力學 第六章 能帶理論 能帶的定義、計算、表述； 導體、絕緣體、半導體的劃分； 金屬中的費米面； 能帶電子的導電性； 材料的功能性設(shè)計。 能帶：在形成分子時，原子軌道構(gòu)成具有分立能級的分子軌道。晶體是由大量的原子有序堆積而成的。 由原子軌道所構(gòu)成的分子軌道的數(shù)量非常之大，以至于可以將所形成的分子軌道的能級看成是準連續(xù)的，即形成了能帶。 近自由電子模型：能帶理論認為，固體 占滿， 稱為費密能。對應(yīng)能量 的等能面稱為費密面 能態(tài)密度：單位能量間隔內(nèi)的電子狀態(tài)數(shù)。 滿帶：電子已填滿了能帶中所有的能態(tài)。 導帶：一個能帶中只有部分能態(tài)填有電子，而其余的能態(tài)為沒有電子填充的空態(tài)。 近滿帶：一個能帶的絕大部分能態(tài)已填有電子，只有少數(shù)能態(tài)是空的。 近自由電子的能態(tài)密度： (1)EEA時 ， N(E)與自由電子結(jié)果相差不多； (2)E 接近 EA時，隨 E的增加等能面更加強烈的向外凸，導致面積增大，使 N(E)大于自由電子情況； (3)EEA 時，由于等能面開始殘破，面積下降，尤其是到達 Ec 時，等能面縮小為幾個頂角點，所以由 EA 到 E C 過程， N(E)將不斷下降到零。 (4)當 E達到并超過第二布里淵區(qū)的最低能量 EB時，能態(tài)密度 N(E)將從 EB開始，由 0迅速增大。 自由電子 導體 ：電子除填滿能量最低的一系列能帶外，在滿帶和 空帶間還有部分填充的導帶。 半導體：其禁帶寬度一般較窄。 絕緣體：禁帶寬度一般都較寬， Eg 幾個 eV 在金屬中，其導帶部分填充，導帶中有足夠多的載流子（電子或空穴），溫度升高，載流子的數(shù)目基本上不增加。但溫度升高，原子的熱振動加劇，電子受聲子 散射的幾率增大，電子的平均自由程減小。因此，金屬的電導率隨溫度的升高而下降。 T 如果半導體中存在一定的雜質(zhì)，其能帶的填充情況將有所改變，可使導帶中出現(xiàn)少量電子或價帶中出現(xiàn)少量空穴，從而使半導體有一定的 導電性，稱為非本征導電性。 絕緣體的帶隙寬，在一般情況下，絕緣體沒有可觀察到的導
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