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三 半導(dǎo)體中雜質(zhì)能級(jí) 1 雜質(zhì)的占位方式實(shí)際半導(dǎo)體中總存在某些雜質(zhì) 無(wú)意摻雜 有意摻雜 少量摻雜能對(duì)半導(dǎo)體物理和化學(xué)性質(zhì)及器件質(zhì)量有決定性影響 根本原因在于 雜質(zhì)存在使晶體中嚴(yán)格周期性排列原子產(chǎn)生的周期性勢(shì)場(chǎng)受到破壞 可在禁帶中引入能級(jí) 以元素半導(dǎo)體Si為例分析雜質(zhì)進(jìn)入半導(dǎo)體中占位方式 金剛石型晶體中晶胞內(nèi)8個(gè)原子占晶胞體積34 尚有64 間隙位置替位式雜質(zhì) 雜質(zhì)原子取代晶格原子位于格點(diǎn)位置 原子大小及價(jià)電子殼層結(jié)構(gòu)相近 間隙式雜質(zhì) 雜質(zhì)原子位于晶格原子間的間隙位置 間隙原子半徑比較小 2 雜質(zhì)能級(jí)1 施主雜質(zhì) 施主能級(jí) 族元素在Si中是替位雜質(zhì) 如 Si中摻雜 族元素P雜質(zhì)電離 雜質(zhì)電離后形成晶格中不能移動(dòng)正電中心和晶格中自由電子 雜質(zhì)電離能 價(jià)電子脫離雜質(zhì)原子束縛成為導(dǎo)電電子所需能量施主能級(jí) 2 受主雜質(zhì) 受主能級(jí)如 Si中摻雜 族元素B為例B替代Si后在Si晶體共價(jià)鍵中產(chǎn)生一個(gè)空穴 形成受主雜質(zhì)電離能 受主能級(jí) 3 淺雜質(zhì)電離能的簡(jiǎn)單估算利用類氫模型 4 雜質(zhì)的補(bǔ)償作用 5 深能級(jí)雜質(zhì) 6 如 GaAs中雜質(zhì)能級(jí)狀況

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