半導(dǎo)體材料第5講-硅、鍺晶體中的雜質(zhì)

1、遷遷移移率率所所帶帶電電量量有有效效雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度1 1電電阻阻率率如果施主雜質(zhì)占優(yōu)勢(shì)，則有：如果施主雜質(zhì)占優(yōu)勢(shì)，則有：n na ac cc ce ep pt to or rd do on no or r) )e eN N( (N N1 1遷遷移移率率所所帶帶電電量量受受主主雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度) )( (施施主主雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度1 1電電阻阻率率如果受主雜質(zhì)占優(yōu)勢(shì)，則有：如果受主雜質(zhì)占優(yōu)勢(shì)，則有：p pd do on no or ra ac cc ce ep pt to or r) )e eN N( (N N1 1遷遷移移率率所所帶帶電電量量施施主主雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度) )( (受受主主雜雜質(zhì)質(zhì)

2、濃濃度度1 1電電阻阻率率工作電流工作電流I與載流子電荷與載流子電荷e、n型載流型載流子濃度子濃度n、遷移速率、遷移速率v及霍爾元件的及霍爾元件的截面積截面積bd之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為I=nevbd， 霍爾電壓，即霍爾電壓，即l、2兩點(diǎn)間的電位差為兩點(diǎn)間的電位差為 bBUH KIBendIBUH式中式中K=1(end)，稱(chēng)該霍爾元件的靈敏度。如果霍爾元件是，稱(chēng)該霍爾元件的靈敏度。如果霍爾元件是P型型(即載流子是即載流子是空穴空穴)半導(dǎo)體材料制成的，則半導(dǎo)體材料制成的，則K=l(epd)，其中，其中p為空穴濃度。為空穴濃度。 e ed dU UI IB B器器件件厚厚度度電電荷荷霍霍爾爾電電壓

3、壓磁磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度度工工作作電電流流n n( (或或p p) )H H載流子濃度為：載流子濃度為：k k) )( (1 10 0g g) )( (1 1e eK KC C1 10)1(00)1 (1dNwAgeuKdNwACmk思考：思考： 為什么會(huì)是為什么會(huì)是 m=C0wA/dN0這一公式？這一公式？ 而不是而不是 m=wC0阿佛加德羅常數(shù)密度摩爾質(zhì)量單晶質(zhì)量雜質(zhì)濃度雜質(zhì)質(zhì)量 C0:雜質(zhì)濃度，每立方厘米晶體中所含的雜質(zhì)數(shù)目雜質(zhì)濃度，每立方厘米晶體中所含的雜質(zhì)數(shù)目 單位：?jiǎn)挝唬?個(gè)個(gè)cm-3w :單晶質(zhì)量單晶質(zhì)量 單位：?jiǎn)挝唬篻 A: 單晶的摩爾質(zhì)量單晶的摩爾質(zhì)量 單位：?jiǎn)挝唬?g mol-1

4、d: 單晶的密度，單晶的密度， 單位：?jiǎn)挝唬篻 cm-3N0: 阿佛加德羅常數(shù)，阿佛加德羅常數(shù)， 單位單位 ： 個(gè)個(gè) mol-1gmolgcmgmolgcm13-1-3-個(gè)個(gè)00dNwACm 單晶中雜質(zhì)濃度鍺密度母合金質(zhì)量鍺質(zhì)量母合金中雜質(zhì)濃度母合金密度母合金質(zhì)量0CdMWCmdM)C0(dMW)Cm()d()M(單晶中雜質(zhì)濃度鍺密度母合金質(zhì)量鍺質(zhì)量母合金中雜質(zhì)濃度母合金密度母合金質(zhì)量)C0(dW)Cm()d()M(單晶中雜質(zhì)濃度鍺密度鍺質(zhì)量母合金中雜質(zhì)濃度鍺密度母合金質(zhì)量)Cm()C0(W)M(母合金中雜質(zhì)濃度單晶中雜質(zhì)濃度鍺質(zhì)量母合金質(zhì)量KCC1sL1KCCsL22 熔體熔體單晶單晶)ex

5、p(0tVEACCLL度度) )C Cm m( (母母合合金金中中雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃( (熔熔硅硅中中雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度) )C CW W硅硅質(zhì)質(zhì)量量M M( (母母合合金金質(zhì)質(zhì)量量) )L L0 0如果蒸發(fā)效應(yīng)很小，則摻雜公式為如果蒸發(fā)效應(yīng)很小，則摻雜公式為Cm)C(CW)M(L1L2硅母母合合金金質(zhì)質(zhì)量量Charge Coupled Device電荷藕合器件電荷藕合器件 ，它是一種特殊半導(dǎo)體器件，上面有很，它是一種特殊半導(dǎo)體器件，上面有很多一樣的感光元件，每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素。在攝像機(jī)里是一個(gè)極多一樣的感光元件，每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素。在攝像機(jī)里是一個(gè)極其重要的部件，它起到其重要的部件，它起到 將光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的作用，類(lèi)似于人的眼睛