復(fù)習(xí)閃卡半導(dǎo)體物理第二章課件

半導(dǎo)體物理

復(fù)習(xí)閃卡

第二章半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí)12015年10月硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)2硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí)缺陷、位錯(cuò)能級(jí)小結(jié)雜質(zhì)存在的方式金剛石結(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%雜質(zhì)——與本體元素不同的其他元素缺陷——原子周期性排列被破壞影響半導(dǎo)體材料的物理、化學(xué)性質(zhì)硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)3SiSiSiSiSiSiSiPSiLi半導(dǎo)體中雜質(zhì)存在方式有：_____式

和_____式____族的替位雜質(zhì)——施主雜質(zhì)或___型雜質(zhì)在硅Si中摻入PSiSiSiSiSiSiSiP+Si電離后：磷原子替代硅原子后，形成一個(gè)____和一個(gè)_________。硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)施主雜質(zhì)、施主能級(jí)含有施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體，其導(dǎo)電的載流子主要是_____,被稱為____型半導(dǎo)體，或_____6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______略低，稱為施主能級(jí)____。E？施主電離能△ED=弱束縛的電子擺脫雜質(zhì)原子束縛成為晶格中自由運(yùn)動(dòng)的電子（導(dǎo)帶中的電子）所需要的能量?！鱁D=？－？6E？E？E？7在Si中摻入B____族替位雜質(zhì)——受主雜質(zhì)B獲得一個(gè)電子變成_____，周圍產(chǎn)生帶____電的_____。B－＋B－E?受主雜質(zhì)、受主能級(jí)受主雜質(zhì)向價(jià)帶提供______。被受主雜質(zhì)束縛的空穴能量比價(jià)帶頂E?_____

，稱為受主能級(jí)，E?8E?E?E?受主電離能△EA=空穴擺脫受主雜質(zhì)束縛成為導(dǎo)電空穴所需要的能量△EA=？－？受主雜質(zhì)、受主能級(jí)含有受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體，其導(dǎo)電的載流子主要是____,被稱為____型半導(dǎo)體，或_____。10雜質(zhì)激發(fā)、雜質(zhì)半導(dǎo)體

本征激發(fā)、本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體中雜質(zhì)載流子濃度______本征載流子濃度Si在室溫下，本征載流子濃度為?/cm3雜質(zhì)的補(bǔ)償作用12EcED電離施主電離受主Ev(1)ND＞NA半導(dǎo)體中同時(shí)存在施主和受主雜質(zhì)，施主和受主之間有互相抵消的作用，即雜質(zhì)的補(bǔ)償作用EA有效的施主濃度n=_________,此時(shí)半導(dǎo)體為_____型.

14(3)ND≈NA雜質(zhì)的高度補(bǔ)償EcEDEAEv本征激發(fā)產(chǎn)生的導(dǎo)帶電子本征激發(fā)產(chǎn)生的價(jià)帶空穴雜質(zhì)的補(bǔ)償作用

深能級(jí)雜質(zhì)15淺能級(jí)雜質(zhì)深能級(jí)雜質(zhì)→能級(jí)_______導(dǎo)帶底EC或價(jià)帶頂EV，雜質(zhì)電離能_______典型的深能級(jí)雜質(zhì)元素有:?????ECEDEVEAEgECEAEVEDEg缺陷、位錯(cuò)能級(jí)缺陷對(duì)材料性能有重要的影響

理想晶體：??

實(shí)際晶體：??缺陷的類型點(diǎn)缺陷：空位、間隙原子線缺陷：位錯(cuò)面缺陷：層錯(cuò)、晶界硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí)缺陷、位錯(cuò)能級(jí)小結(jié)缺陷、位錯(cuò)能級(jí)雜質(zhì)缺陷(組成缺陷）:

外來原子進(jìn)入主晶格產(chǎn)生的缺陷。在原晶體結(jié)構(gòu)中進(jìn)入了雜質(zhì)原子，它與固有原子性質(zhì)不同，破壞了原子排列的周期性，雜質(zhì)原子在晶體中占據(jù)兩種位置.空位原子的空位起受主作用SiSiSiSiSiSiSiSi填隙間隙原子缺陷起施主作用SiSiSiSiSiSiSiSiSiSi18（1）弗倫克爾缺陷（Frenkel）原子進(jìn)入晶格的間隙位置，空位和間隙原子同時(shí)出現(xiàn)，晶體體積不發(fā)生變化，晶體不會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)空位而產(chǎn)生密度變化。特點(diǎn)：空位與間隙粒子成對(duì)出現(xiàn)，數(shù)量相等，晶體體積不發(fā)生變化。熱缺陷（晶格位置缺陷)

缺陷、位錯(cuò)能級(jí)硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí)缺陷、位錯(cuò)能級(jí)小結(jié)20點(diǎn)缺陷和位錯(cuò)點(diǎn)缺陷：在三維尺寸均很小，只在某些位置發(fā)生，只影響鄰近幾個(gè)原子。是處于原子大小數(shù)量級(jí)上的缺陷。線缺陷（位錯(cuò))：缺陷尺寸在一維方向較長，另外二維方向上很短。在一維方向上偏離理想晶體中的周期性、規(guī)則性排列所產(chǎn)生的缺陷。這種線缺陷又稱位錯(cuò)。面缺陷（層錯(cuò)）：在密排晶面上缺少或多余一層原子而構(gòu)成的缺陷。硅、鍺晶體中的雜質(zhì)能級(jí)化合物半導(dǎo)體中的雜質(zhì)能級(jí)缺陷、位錯(cuò)能級(jí)小結(jié)缺陷