半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷-在線瀏覽
2025-07-15 20:52本頁面
【正文】 i Si Si Si Si Si Si P Si Li 1. VA族的替位雜質(zhì) —— 施主雜質(zhì) 在硅 Si中摻入 P Si Si Si Si Si Si Si P+ Si 磷原子替代硅原子后，形成一個(gè)正電中心 P＋ 和一個(gè)多余的價(jià)電子 束縛態(tài) — 未電離 離化態(tài) — 電離后 二、元素半導(dǎo)體的雜質(zhì) 電離時(shí) ， P原子能夠提供導(dǎo)電電子并形成正電中心 ， —— 施主雜質(zhì) 。 ?雜質(zhì) —— 與本體元素不同的其他元素 (2) 替位式 → 雜質(zhì)占據(jù)格點(diǎn)位置。 22 化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí) 點(diǎn)缺陷對(duì)半導(dǎo)體性能的影響 167。 21 元素半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí) 167。 雜質(zhì)電離提供載流子。由本征激發(fā)提供載流子。 電子在周期場(chǎng)中作共有化運(yùn)動(dòng)，形成允帶和禁帶 —— 電子能量只能處在允帶中的能級(jí)上，禁帶中無能級(jí)。第二章 半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷 理想半導(dǎo)體 ： 原子嚴(yán)格周期性排列，具有完整的晶格 結(jié)構(gòu)。 晶體中無雜質(zhì)，無缺陷。 ?本征半導(dǎo)體 —— 晶體具有完整的（完美的）晶格結(jié)構(gòu)，無任何雜質(zhì)和缺陷。 實(shí)際半導(dǎo)體 ： 總是有雜質(zhì)、缺陷，使周期場(chǎng)破壞，在雜質(zhì)或缺陷周圍引起局部性的量子態(tài) ——對(duì)應(yīng)的能級(jí)常常處在禁帶中，對(duì)半導(dǎo)體的性質(zhì)起著決定性的影響。 ?雜質(zhì)半導(dǎo)體 主要內(nèi)容 1. 淺能級(jí)雜質(zhì)能級(jí)和雜質(zhì)電離； 2. 淺能級(jí)雜質(zhì)電離能的計(jì)算； 3. 雜質(zhì)補(bǔ)償作用 4. 深能級(jí)雜質(zhì)的特點(diǎn)和作用 等電子雜質(zhì)； Ⅳ 族元素起兩性雜質(zhì)作用 167。 23 缺陷能級(jí) 167。 21 元素半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí) 一、雜質(zhì)存在的方式 ? 雜質(zhì) 存在方式 金剛石結(jié)構(gòu) Si中，一個(gè)晶胞內(nèi)的原子占晶體原胞的 34%，空隙占 66%。大小接近、電子殼層結(jié)構(gòu)相近 Si： r= B： r= P： r= Li： (1) 間隙式 → 雜質(zhì)位于間隙位置。 施主雜質(zhì) 施主能級(jí) 被施主雜質(zhì)束縛的電子的能量比導(dǎo)帶底 Ec低，稱為 施主能級(jí) ， ED。 含有施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體，其導(dǎo)電的載流子主要是電子 —— N型半導(dǎo)體，或電子型半導(dǎo)體 晶體 雜質(zhì) P As Sb Si Ge 6 7 6 在 Si中摻入 B B具有得到電子的性質(zhì)，這類雜質(zhì)稱為 受主雜質(zhì) 。 2. Ⅲ A族替位雜質(zhì) —— 受主雜質(zhì) B獲得一個(gè)電子變成負(fù)離子，成為負(fù)電中心，周圍產(chǎn)生帶正電的空穴。 含有受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體，其導(dǎo)電的載流子主要是空穴 —— P型半導(dǎo)體，或空穴型半導(dǎo)體 。如 Si中摻的 P 和 As 受主： Acceptor，摻入半導(dǎo)體的雜質(zhì)原子向半導(dǎo)體提供導(dǎo)電的空穴，并成為帶負(fù)電的離子。 空穴為多子 ， 電子為少子 。 電子為 多子 ， 空穴為 少子 。 具有雜質(zhì)激發(fā)的半導(dǎo)體稱為 雜質(zhì)半導(dǎo)體 雜質(zhì)激發(fā) 3. 雜質(zhì)半導(dǎo)體 電子從價(jià)帶直接向?qū)Ъぐl(fā)，成為導(dǎo)帶的
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