半导体材料硅锗晶体中的杂质PPT学习教案

1、会计学1半导体材料硅锗晶体中的杂质半导体材料硅锗晶体中的杂质第1页/共61页第2页/共61页第3页/共61页迁移率迁移率所带电量所带电量有效杂质浓度有效杂质浓度1 1电阻率电阻率如果施主杂质占优势，则有：如果施主杂质占优势，则有：n nacceptoracceptordonordonor)e)eN N(N(N1 1迁移率迁移率所带电量所带电量受主杂质浓度)受主杂质浓度)(施主杂质浓度(施主杂质浓度1 1电阻率电阻率如果受主杂质占优势，则有：如果受主杂质占优势，则有：p pdonordonoracceptoracceptor)e)eN N(N(N1 1迁移率迁移率所带电量所带电量施主杂质浓度)施

2、主杂质浓度)(受主杂质浓度(受主杂质浓度1 1电阻率电阻率第4页/共61页第5页/共61页工作电流工作电流I与载流子电荷与载流子电荷e、n型载型载流子浓度流子浓度n、迁移速率、迁移速率v及霍尔元件及霍尔元件的截面积的截面积bd之间的关系为之间的关系为I=nevbd， 霍尔电压，即霍尔电压，即l、2两点间的电位差为两点间的电位差为 bBUH KIBnedIBUH 式中式中K=1(end)，称该霍尔元件的灵敏度。如果霍尔元件是，称该霍尔元件的灵敏度。如果霍尔元件是P型型(即载流子是即载流子是空穴空穴)半导体材料制成的，则半导体材料制成的，则K=l(epd)，其中，其中p为空穴浓度。为空穴浓度。 e

3、dedU UIBIB器件厚度器件厚度电荷电荷霍尔电压霍尔电压磁场强度磁场强度工作电流工作电流n(或p)n(或p)H H载流子浓度为：载流子浓度为：第6页/共61页第7页/共61页第8页/共61页k)k)(1(10 0g)g)(1(1e eKCKC1 1第9页/共61页0)1 (0)1 (10dNwAgeuKdNwACmk思考：思考： 为什么会是为什么会是 m=C0wA/dN0这一公式？这一公式？ 而不是而不是 m=wC0第10页/共61页阿佛加德罗常数密度摩尔质量单晶质量杂质浓度杂质质量 C0:杂质浓度，每立方米晶体中所含的杂质数目杂质浓度，每立方米晶体中所含的杂质数目 单位：单位： 个个cm

4、-3w :单晶质量单晶质量 单位：单位：g A: 单晶的摩尔质量单晶的摩尔质量 单位：单位： g mol-1 d: 单晶的密度，单晶的密度， 单位：单位：g cm-3N0: 阿佛加德罗常数，阿佛加德罗常数， 单位单位 ： 个个 mol-1gmolgcmgmolgcm13-1-3-个个第11页/共61页单晶中杂质浓度锗密度母合金质量锗质量母合金中杂质浓度母合金密度母合金质量C0dMWCmdM第12页/共61页)C0(dMW)Cm()d()M(单晶中杂质浓度锗密度母合金质量锗质量母合金中杂质浓度母合金密度母合金质量)C0(dW)Cm()d()M(单晶中杂质浓度锗密度锗质量母合金中杂质浓度锗密度母合

5、金质量)Cm()C0(W)M(母合金中杂质浓度单晶中杂质浓度锗质量母合金质量第13页/共61页第14页/共61页第15页/共61页KCC1sL1KCCsL22 熔体熔体单晶单晶第16页/共61页第17页/共61页)exp(0tVEACCLL第18页/共61页度)度)Cm(母合金中杂质浓Cm(母合金中杂质浓(熔硅中杂质浓度)(熔硅中杂质浓度)C CW硅质量W硅质量M(母合金质量)M(母合金质量)L0L0如果蒸发效应很小，则掺杂公式为如果蒸发效应很小，则掺杂公式为Cm)C(CW)M(L1L2硅母合金质量母合金质量第19页/共61页第20页/共61页第21页/共61页第22页/共61页第23页/共6

6、1页第24页/共61页第25页/共61页第26页/共61页第27页/共61页第28页/共61页第29页/共61页第30页/共61页第31页/共61页第32页/共61页第33页/共61页第34页/共61页第35页/共61页第36页/共61页第37页/共61页第38页/共61页第39页/共61页第40页/共61页第41页/共61页第42页/共61页第43页/共61页第44页/共61页第45页/共61页第46页/共61页第47页/共61页第48页/共61页第49页/共61页第50页/共61页第51页/共61页第52页/共61页第53页/共61页第54页/共61页第55页/共61页HFE共发射极直流放大系数：当集电极电压与电流为规定值时，Ic与Ib之比。 Charge Coupled Device电荷藕合器件电荷藕合器件 ，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到 将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机