第二章 半導體材料ppt課件

1、第二章第二章 半導體材料半導體材料半導體材料半導體材料目前用于制造半導體器件的材料有：目前用于制造半導體器件的材料有： 元素半導體元素半導體Si Ge） 化合物半導體化合物半導體GaAs InSb）本征半導體：本征半導體： 不含任何雜質(zhì)的純凈半導體，不含任何雜質(zhì)的純凈半導體，其純度在其純度在99.999999%（810個個9）。）。摻雜半導體：半導體材料對雜質(zhì)的敏感性摻雜半導體：半導體材料對雜質(zhì)的敏感性非常強，例如在非常強，例如在Si中摻入千萬分之一的中摻入千萬分之一的磷磷( P )或者硼或者硼B(yǎng)），就會使電阻率降低），就會使電阻率降低20萬倍。萬倍。硅的電阻率與摻雜載流子濃度的關系電子和空傳

2、導穴電子和空傳導穴用砷來做用砷來做N型摻雜的硅型摻雜的硅 用硼來用硼來做做P型摻雜的硅型摻雜的硅多出的電子空穴N型半導體中的電子傳導 P半導體中的空穴傳導 電子方向空穴方向tttt摻雜半導體的特性N 型P 型1. 電導電子空穴2. 性極負正3. 雜術(shù)語摻4. 硅中摻雜在授主受主砷、磷、銻硼 化合物半導體化合物半導體 化合物半導體由元素周期表中的第化合物半導體由元素周期表中的第族、第族、第族、第族、第族、第族、第族形成。其中用的最多的族形成。其中用的最多的是砷化鎵是砷化鎵GaAs）、磷砷化鎵）、磷砷化鎵GaAsP等。等。主要用來制作發(fā)光二極管和微波器件。主要用來制作發(fā)光二極管和微波器件。 化合物

3、半導體的特點：化合物半導體的特點： 1、載流子的遷移率比硅高，這種特性使得在、載流子的遷移率比硅高，這種特性使得在通信系統(tǒng)中比通信系統(tǒng)中比Si器件更快的響應高頻微波并有器件更快的響應高頻微波并有效地把它們轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。效地把它們轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鳌?2、抗輻射能力強。、抗輻射能力強。 3、制造成本較、制造成本較Si大，而且沒有天然的氧化物。大，而且沒有天然的氧化物。 對材料的要求：對材料的要求： 由于諸如材料的結(jié)構(gòu)、獲得的方法及各自由于諸如材料的結(jié)構(gòu)、獲得的方法及各自的作用，加上雜質(zhì)、缺陷對器件性能的影響，的作用，加上雜質(zhì)、缺陷對器件性能的影響，對他們的要求也不盡相同，對常用的對他們的要求也不盡相同，對常用的Si、Ge、GaAs其選用的指標主要有：其選用的指標主要有： 1、導電類型、導電類型P型或型或N型）型） 2、電阻率、電阻率 3、少子壽命、少子壽命 4、晶格的完整性晶體缺陷要求少于一定數(shù)、晶格的完整性晶體缺陷要求少于一定數(shù) 量）量） 5、純度高對要求以外的其它雜質(zhì)越少越好）、純度高對要求以外的其它雜質(zhì)越少越好） 6、晶