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化合物半导体中的杂质和缺陷

1.Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体中的杂质和缺陷化合物半导体中的杂质和缺陷

掺受主的半导体的价带空穴数由受主决定，半导体导电的载流子主要是空穴（空穴数>>电子数），对应的半导体称为P型半导体。空穴为多子，电子为少子。

EcED电离施主电离受主Ev杂质的补偿作用(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此时为n型半导体n=ND-NAEAEcEDEAEv电离施主电离受主(2)ND<NA此时为p型半导体

p=NA-ND(3)ND≈NA杂质的高度补偿EcEvEAED不能向导带和价带提供电子和空穴(2)间隙SiSiSiSiSiSiSiSiSiSi间隙原子缺陷起施主作用

●施主杂质

Ⅵ族元素(Se、S、Te)在GaAs中通常都替代Ⅴ族元素As原子的晶格位置。Ⅵ族杂质在GaAs中一般起施主作用，为浅施主杂质。●受主杂质

Ⅱ族元素（Zn、Be、Mg、Cd、Hg）在GaAs中通常都取代Ⅲ族元素Ga原子的晶格位置。Ⅱ族元素杂质在GaAs中通常起受主作用，均为浅受主杂质。●中性杂质

Ⅲ族元素（B、Al、In）和Ⅴ族元素（P、Sb）在GaAs中通常分别替代Ga和As，由于杂质在晶格位置上并不改变原有的价电子数，因此既不给出电子也不俘获电子而呈电中性，对GaAs的电学性质没有明显影响。在禁带中不引入能级●两性杂质

Ⅳ族元素杂质（Si、Ge、Sn、Pb）在GaAs中的作用比较复杂，可以取代Ⅲ族的Ga，也可以取代Ⅴ族的As，甚至可以同时取代两者。Ⅳ族杂质不仅可以起施主作用和受主作用，还可以起中性杂质作用。在掺Si浓度小于1×1018cm-3时，Si全部取代Ga位而起施主作用，这时掺Si浓度和电子浓度一致；而在掺Si浓度大于1018c

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