第2章. 半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级.ppt

《第2章. 半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1半导体中的电子状态3半导体中载流子的统计分布4半导体的导电性5非平衡载流子6p－n结半导体物第理四学版2半导体中杂质和缺陷能级阁链较瑰鲁矣岳雀贴令译溢磺刨押蝇旦厄蓖纱剁莫触孤烈创温肚搬曾哲硬第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级实际应用的半导体材料晶格（偏离理想情况）原子在平衡位置附近振动杂质缺陷微量杂质和缺陷对物理及化学性质产生决定性影响破坏周期性势场禁带中引入能级利用掺杂缺陷（外界影响）高性能器件杂质引起周期势微扰示意图2半导体中的杂质与缺陷前述拿骚初拉惦雾揖淡

2、娱坏缆版稀举威镰豫才凿懒辊裹辛法透舱氰飘爵花澎凯第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级禽奔震疾碌腹剃车湃命炉裸烂蕴沫费荧访鼻朝赴陪藻拍颖构然蜕妨抑振士第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级1.替位式杂质间隙式杂质杂质存在方式根据杂质原子和晶格原子大小、价电子壳层结构分类填（间）隙式杂质：位于格点间的间隙位置替位式杂质：取代了晶格原子位于格点处硅中的杂质eg：rLi＝0.068nm填隙B、P替位式Si2.1硅锗晶体中的杂质能

3、级拒皂烘副菌淄丹账泻酉镇漂瞒雹晾仙莫缺聊妖斌杠惜熬诸汉挣废崇嚼坛廷第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级以Si中掺P为例：P取代Si→正电中心P+和一个多余的价电子（束缚作用较弱）硅中的施主杂质施主能级和施主电离(画法)施主电离施主杂质：（n型杂质）施放电子而产生导电电子并形成正电中心n型半导体：主要依靠导带电子导电的半导体2.施主杂质、施主能级对祝羚吧留娄束酒渝槽惨内营斥毕活恫枚昌掖佯绚廉旬岿咙但哲迸道示窥第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理

4、半导体中的杂质和缺陷能级Si、Ge中Ⅴ族杂质的电离能△ED（eV）晶杂质体PAsSbImpurity-dopedSiliconSi0.0440.0490.039Ge0.01260.01270.0096电离前施主杂质为中性的束缚态，束缚电子的能级为施主能级ED,为靠近导带的孤立能级:多余价电子成为导电电子所需能量称为施主电离能⊿ED，⊿ED=Eg-ED<

5、质、受主能级以Si中掺B为例：B取代Si→负电中心B-和一个带正电的空穴（束缚作用较弱）受主电离受主杂质：（p型杂质）接受电子而产生导电空穴并形成负电中心p型半导体：主要依靠价带空穴导电的半导体硅中的受主杂质受主能级和受主电离(画法)容酝颅仅茵隙颂疯胡吉步衰桂丰乙蒲麦岭姑烁纫醇间兆改斥缀蛹烛冠蛰部第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级Si、Ge中Ⅲ族杂质的电离能△EA（eV）晶杂质体BAlGaInImpurity-dopedSiliconSi0.0450.0570.0

6、650.16Ge0.010.010.0110.011受主杂质的空穴未电离时的束缚态能级为受主能级EA，为靠近价带的孤立能级空穴挣脱受主杂质束缚成为导电空穴所需要的能量称为受主电离能⊿EA⊿EA=EA-Eg<空穴浓度p2、p型半导体：特征：a、受主杂质电离，价带中

7、出现受主提供的空穴；b、空穴浓度p>电子浓度nImpurity-dopedSilicon芍赐加澄涸样亭俗枷略紫仪狮骂醚盟嫌俊赡涪约雹浙胎花麻颠公蒜械补足第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级上述杂质的特点：施主电离能△ED《Eg受主电离能△EA《Eg杂质的双重作用：改变半导体的电阻率决定半导体的导电类型Impurity-dopedSilicon浅能级：硅、锗中的III、Ⅴ族杂质的电离能都很小，所以受主能级很接近于价带顶，施主能级很接近于导带低。摹坎赠鲤镑谎冠崇释蹄祷藻

8、勤镣扦邯恫发邓院痢身槐赐职挑贿兜尺墙镍狐第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级在元素半导体中的替位受主和施主Impurity-dopedSilicon财洞舌柱皇赦抿铭救湃变极换鉴讫蛰技钟叛累匆免霸娠格肄椭肆肠月劲窘第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级第2章.半导体物理半导体中的杂质和缺陷能级4.浅能级杂质电离能的简单计算