课件-半导体中的杂质和缺陷.pdf

节选段落一：
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：
1、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。
2、杂质电离提供载流子。
杂质半导体
主要内容
1. 浅能级杂质能级和杂质电离；
2. 浅能级杂质电离能的计算；
3.


节选段落二：
晶
体
杂质
B Al Ga
Si 0.045 0.057 0.065
Ge 0.01 0.01 0.011
施主和受主浓度：ND、NA
施主：Donor，掺入半导体的杂质原子向半
导体中提供导电的电子，并成为带正电的离
子。如Si中掺的P 和As
受主：Acceptor，掺入半导体的杂质原子向
半导体提供导电的空穴，并成为带负电的离
子。如Si中掺的B
小结！


节选段落三：
为什么受主、施主能
级分别位于价带之上或导带之下，而且电离能的数值较小？
• 纯锗、硅中掺入Ⅲ族或Ⅴ族元素后，为什么使半导体电性能
有很大的改变？杂质半导体（p型或n型）应用很广，但为什么
我们很强调对半导体材料的提纯？
• 把不同种类的施主杂质掺入同一种半导体材料中，杂质的电
离能和轨道半径是否不同？把同一种杂质掺入到不同的半导体材
料中（例如锗和硅），杂质的电离能和轨道半径又是否都相同？
• 何谓深能级杂质？它们电离以后有何特点？
• 为什么金元素在锗或硅中电离后可以引入多个施主或受主能
级？
• 说明掺杂对半导体导电性能的影响。
• 说明半导体中浅能级杂质和深能级杂质的作用有何不同？