复习闪卡半导体物理第二章课件

半导体物理

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第二章半导体中杂质和缺陷能级12015年10月硅、锗晶体中的杂质能级2硅、锗晶体中的杂质能级化合物半导体中的杂质能级缺陷、位错能级小结杂质存在的方式金刚石结构Si中，一个晶胞内的原子占晶体原胞的34%，空隙占66%杂质——与本体元素不同的其他元素缺陷——原子周期性排列被破坏影响半导体材料的物理、化学性质硅、锗晶体中的杂质能级3SiSiSiSiSiSiSiPSiLi半导体中杂质存在方式有：_____式

和_____式____族的替位杂质——施主杂质或___型杂质在硅Si中掺入PSiSiSiSiSiSiSiP+Si电离后：磷原子替代硅原子后，形成一个____和一个_________。硅、锗晶体中的杂质能级施主杂质、施主能级含有施主杂质的半导体，其导电的载流子主要是_____,被称为____型半导体，或_____6施主杂质、施主能级被施主杂质束缚的电子的能量比______略低，称为施主能级____。E？施主电离能△ED=弱束缚的电子摆脱杂质原子束缚成为晶格中自由运动的电子（导带中的电子）所需要的能量。△ED=？－？6E？E？E？7在Si中掺入B____族替位杂质——受主杂质B获得一个电子变成_____，周围产生带____电的_____。B－＋B－E?受主杂质、受主能级受主杂质向价带提供______。被受主杂质束缚的空穴能量比价带顶E?_____

，称为受主能级，E?8E?E?E?受主电离能△EA=空穴摆脱受主杂质束缚成为导电空穴所需要的能量△EA=？－？受主杂质、受主能级含有受主杂质的半导体，其导电的载流子主要是____,被称为____型半导体，或_____。10杂质激发、杂质半导体

本征激发、本征半导体杂质半导体杂质半导体中杂质载流子浓度______本征载流子浓度Si在室温下，本征载流子浓度为?/cm3杂质的补偿作用12EcED电离施主电离受主Ev(1)ND＞NA半导体中同时存在施主和受主杂质，施主和受主之间有互相抵消的作用，即杂质的补偿作用EA有效的施主浓度n=_________,此时半导体为_____型.

14(3)ND≈NA杂质的高度补偿EcEDEAEv本征激发产生的导带电子本征激发产生的价带空穴杂质的补偿作用

深能级杂质15浅能级杂质深能级杂质→能级_______导带底EC或价带顶EV，杂质电离能_______典型的深能级杂质元素有:?????ECEDEVEAEgECEAEVEDEg缺陷、位错能级缺陷对材料性能有重要的影响

理想晶体：??

实际晶体：??缺陷的类型点缺陷：空位、间隙原子线缺陷：位错面缺陷：层错、晶界硅、锗晶体中的杂质能级化合物半导体中的杂质能级缺陷、位错能级小结缺陷、位错能级杂质缺陷(组成缺陷）:

外来原子进入主晶格产生的缺陷。在原晶体结构中进入了杂质原子，它与固有原子性质不同，破坏了原子排列的周期性，杂质原子在晶体中占据两种位置.空位原子的空位起受主作用SiSiSiSiSiSiSiSi填隙间隙原子缺陷起施主作用SiSiSiSiSiSiSiSiSiSi18（1）弗伦克尔缺陷（Frenkel）原子进入晶格的间隙位置，空位和间隙原子同时出现，晶体体积不发生变化，晶体不会因为出现空位而产生密度变化。特点：空位与间隙粒子成对出现，数量相等，晶体体积不发生变化。热缺陷（晶格位置缺陷)

缺陷、位错能级硅、锗晶体中的杂质能级化合物半导体中的杂质能级缺陷、位错能级小结20点缺陷和位错点缺陷：在三维尺寸均很小，只在某些位置发生，只影响邻近几个原子。是处于原子大小数量级上的缺陷。线缺陷（位错)：缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短。在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷。这种线缺陷又称位错。面缺陷（层错）：在密排晶面上缺少或多余一层原子而构成的缺陷。硅、锗晶体中的杂质能级化合物半导体中的杂质能级缺陷、位错能级小结缺陷