半导体材料期末复习课件

半导体材料

2期末复习3考试题型 填空20分，每空1分判断题20分，每题2分名词解释20分，每题4分问答题40分，6个题目闭卷AB卷5半导体材料概述从电学性质上讲（主要指电阻率）绝缘体1012—1022

Ω.cm半导体10-6—1012

Ω.cm良导体≤10-6Ω.cm正温度系数（对电导率而言）负温度系数（对电阻率而言）导体？？？？6半导体材料的分类（按化学组成分类）无机物半导体元素半导体：（Ge,Si）化合物半导体三、五族GaAs二、六族有机物半导体7能带理论（区别三者导电性）金属中，由于组成金属的原子中的价电子占据的能带是部分占满的，所以金属是良好的导体。半导体由于禁带宽度比较小，在温度升高或有光照时，价带顶部的电子会得到能量激发到导带中去，这样在导带中就有自由电子，在价带中就相应的缺少电子，等效为带有正电子的空穴，电子和空穴同时参与导电，使得半导体具有一定的导电性能。一般对于绝缘体，禁带宽度较大，在温度升高或有光照时，能够得到能量而跃迁到导带的电子很少，因此绝缘体的导电性能很差。9对禁带宽度的影响对于元素半导体：同一周期，左-〉右，禁带宽度增大同一族，原子序数的增大，禁带宽度减小10一.锗、硅的化学制备硅锗的物理化学性质比较高纯硅的制备方法各种方法的具体步骤以及制备过程中材料的提纯高纯锗的制备方法及步骤11二、区熔提纯分凝现象，平衡分凝系数，有效分凝系数，正常凝固，平衡分凝系数与杂质集中的关系P20图2－1BPS公式及各个物理量的含义；分析如何提高分凝效果，如何变成对数形式影响区熔提纯的因素区熔的分类，硅和锗各采用什么方法

根据提纯要求确定区熔长度、区熔速度和次数；清洗石墨舟、石英管、锗锭；将舟装入石英管、通氢气或抽真空，排气；熔区产生；高频感应炉（附加电磁搅拌作用）；区熔若干次锗的水平区熔提纯

采用悬浮区熔的原因：高温下硅很活泼，易反应，悬浮区熔可使之不与任何材料接触；利用熔硅表面张力大而密度小的特点，可使熔区悬浮。

质量输运问题的对策：硅的熔体密度小，质量迁移向熔区方向进行。因此将熔区从下向上移动，靠重力作用消除质量迁移。硅的悬浮区熔提纯15作业1.什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？2.写出BPS公式及各个物理量的含义，并讨论影响分凝系数的因素。3.分别写出正常凝固过程、一次区熔过程锭条中杂质浓度Cs公式,并说明各个物理量的含义。4.说明为什么实际区熔时，最初几次要选择大熔区后几次用小熔区的工艺条件。17结晶驱动力结晶通常在恒温恒压下进行，相变向自由能减小的方向进行，若体积自由能大于表面能，就是结晶驱动力，若相反，就是熔解驱动力18晶体的外形从能量的角度：晶体的平衡形状是总界面能最小的形状。19作业试述结晶相变的热力学条件、动力学条件、能量及结构条件。什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？形核为什么需要形核功？均匀形核与非均匀形核形核功有何差别？21五硅外延生长名词解释同质外延,异质外延,直接外延,间接外延，正外延，反外延，自掺杂，外掺杂外延不同的分类方法以及每种分类所包括的种类硅气相外延原料硅气相外延分类用SiCL4外延硅的原理以及影响硅外延生长的因素抑制自掺杂的途径？如何防止外延层的夹层？硅的异质外延有哪两种在SOS技术中存在着外延层的生长和腐蚀的矛盾，如何解决？SOI材料的制备方法有哪些？各自是如何实现的？22作业什么是同质外延,异质外延,直接外延,间接外延?什么是自掺杂?外掺杂?抑制自掺杂的途径有哪些?什么是SOS,SOI技术SOI材料的生长方法有哪些?每种方法是如何实现的?23六三五族化合物半导体什么是直接跃迁型能带,什么是间接跃迁型能带?硅锗属于什么类型,砷化镓属于什么类型?

砷化镓单晶的生长方法有哪几种？磷化镓单晶的生长方法25八三五族多元化合物半导体什么是同质结？异质结？异质结的分类有哪些？什么是超晶格？势阱？势垒？量子阱？26