半导体中的杂质和缺陷

1、理想半导体： 原子严格地周期性排列，晶体具有完整的晶格结构。 晶体中无杂质，无缺陷。 电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。由本征激发提供载流子,第二章 半导体中的杂质和缺陷能级,忆循淄浓苯抢敬捶柬拙伐缴竖雕谦埃杉皇啥禾避寸貌珍烧锋蝗暑壳拢踞啮第二章半导体中杂质和缺陷能级第二章半导体中杂质和缺陷能级,杂质：与组成半导体材料元素不同的其它化学元素。如硅中掺磷、掺硼等 掺杂后的半导体称为杂质半导体。掺杂后就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体。

2、第二章,半导体中杂质 和缺陷能级,1、硅、锗中晶体中的杂质能级,2、缺陷、位错能级,教学目标、教学重点与难点,教学目标,教学重点难点,半导体中的杂质和缺陷能级的原理及作用,杂质与缺陷的作用，对半导体性质的影响； 深能级杂质。,第二章 半导体中杂质和缺陷能级,硅、锗中晶体中的杂质能级,替位式杂质 间隙式杂质,B 替位式杂质,A 间隙式杂质,施主杂质、施主能级,掺入施主杂质磷 P,硅、锗中晶体中的杂质能级,电子脱离 杂质原子的 束缚成为导 电电子的过 程称为杂质 电离,如何用能带理论解释施主杂质？,硅、锗中晶体中的杂质能级,杂质能级,硅。

3、第二章 半导体中的杂质和缺陷,理想半导体： 1、原子严格周期性排列，具有完整的晶格结构。 2、晶体中无杂质，无缺陷。 3、电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。 本征半导体晶体具有完整的（完美的）晶格结构，无任何杂质和缺陷。由本征激发提供载流子。,实际半导体,实际半导体中原子并不是静止在具有严格周期性的晶格位置上，而是在其平衡位置附近振动；实际半导体并不是纯净的，而是含有杂质的；实际的半导体晶格结构并不是完整无缺的，而是存在着各种形式的缺陷，点缺陷，线缺陷。

4、第二章 半导体中杂质和缺陷能级,理想半导体： 1、原子严格地周期性排列，晶体具有完整的晶格结构。 2、晶体中无杂质，无缺陷。 3、电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。由本征激发提供载流子 本征半导体晶体具有完整的（完美的）晶格结构，无任何杂质和缺陷。,第二章 半导体中杂质和缺陷能级,实际材料中总是有杂质、缺陷，使周期场破坏，在杂质或缺陷周围引起局部性的量子态对应的能级常常处在禁带中，对半导体的性质起着决定性的影响。,杂质能级位于禁带之中,EcEv,杂质能级,杂质和。

5、第2章 半导体中杂质和缺陷能级,2.1硅锗晶体中的杂质能级,实际晶体与理想晶体的区别 原子并非在格点上固定不动 杂质的存在 缺陷 点缺陷（空位，间隙原子） 线缺陷（位错） 面缺陷（层错，晶粒间界）,2.1.1替位式杂质、间隙式杂质,替位式杂质 杂质原子的大小与晶体原子相似 III、V族元素在硅、锗中均为替位式杂质 间隙式杂质 杂质原子小于晶体原子 杂质浓度：单位体积内的杂质原子数NA，ND,2.1.2施主杂质、施主能级,施主杂质 V族元素在硅、锗中电离时能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心，称此类杂质为施主杂质或n型杂质。 施主电离 。

6、理想半导体： 原子严格地周期性排列，晶体具有完整的晶格结构。 晶体中无杂质，无缺陷。 电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。由本征激发提供载流子,Ch2 半导体中的杂质和缺陷能级,酋痰金过扒节臼坚教捕鞠垄仟母瓮晒浚湍忽制矩侧噶曝穷寻疑穴零筛近赣Ch2 半导体中的杂质和缺陷能级Ch2 半导体中的杂质和缺陷能级,杂质：与组成半导体材料元素不同的其它化学元素。如硅中掺磷、掺硼等 引入杂质和缺陷的意义：半导体材料独特的性质，取决于杂质影响极微量的杂质和缺陷，能够对半导体材。

7、1 半导体中的电子状态半导体中的电子状态3 半导体中载流子的统计分布半导体中载流子的统计分布4 半导体的导电性半导体的导电性5 非平衡载流子非平衡载流子6 p n结结半导体物 第理 四学 版2 半导体中杂质和缺陷能级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。

8、第二章 半导体中 的杂质和缺陷能级,2.1 本征半导体和杂质半导体,一、本征半导体和本征激发 本征半导体：纯净的、不含任何杂质和缺陷的半导体称为本征半导体。 本征激发：共价键上的电子激发成为准自由电子，也就是价带电子激发成为导带电子的过程。 本征激发的特点：成对的产生导带电子和价带空穴。,间隙式杂质，替位式杂质 Si、Ge都具有金刚石结构，一个晶胞内含有8个原子。 由于晶胞内空间对角线上相距1/4对角线长度的两个原子为最近邻原子， 恰好就是共价半径的2倍，因此晶胞内8个原子的体积与立方晶胞体积之比为34%，即晶胞内存在着66。

9、半导体中杂质和缺陷能级,理想半导体： 原子严格地周期性排列，晶体具有完整的晶格结构。 晶体中无杂质，无缺陷。 电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。由本征激发提供载流子。,杂质：与组成半导体材料元素不同的其它化学元素。如硅中掺磷、掺硼等。 杂质半导体：掺杂后的半导体。掺杂后半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。 杂质来源： a 有意掺入 b 污染,本征半导体：晶体具有完整的（完美的）晶格结构，无任何杂质和缺陷。,缺陷：实际半。

10、半 导 体 物 理 (Semiconductor Physics),主 讲 ： 彭 新 村,信工楼519室，13687940615 Email: xcpengecit.cn,东华理工机电学院 电子科学与技术,第二章 半导体中的缺陷和杂质,2.1 硅、锗晶体中的杂质能级 2.2 -族化合物中特殊的杂质能级 2.3 半导体中的缺陷和位错,理想的半导体晶体,十分纯净不含任何杂质晶格中的原子严格按周期排列,实际应用中的 半导体材料,原子不是静止在具有严格周期性晶格的格点位置上，而是在其平衡位置附近振动半导体材料不纯净，而是含有若干杂质，在半导体晶格中存在着与组成半导体元素不同的其他化学元素原子实。

11、实际半导体晶格偏离理想情况,杂质 缺陷 原子在平衡位置附近振动,咨苯俐候同江拆驭司丢伎入陨屯乃腻缆伺忙峨阑狙穴君阶揪教膏迅奎宏窘3.2 半导体中的杂质和缺陷3.2 半导体中的杂质和缺陷,杂质和缺陷,原子的周期性势场受到破坏,在禁带中引入能级,决定半导体的物理和化学性质,完辩朵监应弓怒香闷炒漫后嘱单篇唬玖浪瞧榔话左审愤涤真儡社暖瞎坪搓3.2 半导体中的杂质和缺陷3.2 半导体中的杂质和缺陷,杂质：半导体中存在的与本体元素不同的其它元素。,蔽辐夸严和委掇佳卞辛晌备艘撵赖印即孺裸贸幂殖换冬屠浓遗涝六跪弗偿3.2 半导体中的杂质和缺。

12、第二章 半导体中的杂质和缺陷,踌疤凡蕴蕴屈谐聪纤承抖傣泊谬窥比瘦枪硫拢接啮鲁抢处鲤搂镇霜俐索雏半导体中的杂质和缺陷.ppt半导体中的杂质和缺陷.ppt,理想半导体： 1、原子严格周期性排列，具有完整的晶格结构。 2、晶体中无杂质，无缺陷。 3、电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。 本征半导体晶体具有完整的（完美的）晶格结构，无任何杂质和缺陷。由本征激发提供载流子。,腊急秋谗爪盾檀榴券铱懦肿隋强挛饺猎媒尤突淄移跃锻试坑辫赖锋抿烘滦半导体中的杂质和缺陷.ppt半导体中的。