深能级杂质和缺陷的作用 1)可以成为有效复合中心, E 大大降低载流子的寿命; 2)可以成为非辐射复合中心 E_-0.54eV 影响半导体的发光效率; 3)可以作为补偿杂质,大大 E++0.35 提高半导体材料的电阻率 E XCH007005
深能级杂质和缺陷的作用 1) 可以成为有效复合中心， 大大降低载流子的寿命； 2) 可以成为非辐射复合中心 ，影响半导体的发光效率； 3) 可以作为补偿杂质，大大 提高半导体材料的电阻率
半导体的掺杂 掺杂气体 扩散区◆ 氧化硅 氧化硅 p+硅衬底 结深 热扩散
半导体的掺杂 热扩散
半导体的掺杂 低能 高能 离子注入机 低剂量 离子注入机 大剂量 快速扫描 慢速扫描 掺杂离子 束扫描 束扫描 掩县 掩藏层 硅衬层 硅衬层 (a)低掺杂浓度(m-,p) (b)高掺杂浓度n+,pt+) 和浅结深(x) 和深结深(x 离子注入
离子注入 半导体的掺杂
半导体的带 除了热激发,光照也可以引起半导体中电子从价带跃迁 到导带,形成电子空穴对,这个过程称为本征光吸收 此时,光子和电子应当满足能量和动量守恒: Ec(k)-ev(k)=hw'optic tk'-hk= fkoptic C,v代表导带( conduction band)和价带( valence band 这里只涉及光子-电子相互作用的直接跃迁
三、半导体的带隙 除了热激发，光照也可以引起半导体中电子从价带跃迁 到导带，形成电子 -空穴对，这个过程称为本征光吸收。 此时，光子和电子应当满足能量和动量守恒： c, v代表导带(conduction band)和价带(valence band)- 这里只涉及光子 -电子相互作用的直接跃迁
本征吸收光的最小光子能量是: optic =E E⊥=E 它对应带边电子最小能隙能量的光致跃迁。阀值波 长为: Ao=2T hceg 我们把它称为本征光吸收。 考虑对应于E的光子的波矢大约为104cm,而布里 渊区的尺寸大概是108cm,所以光子的动量远小于 布里渊区边界的电子动量,所以上面的动量守恒为: k'k
本征吸收光的最小光子能量是： 它对应带边电子最小能隙能量的光致跃迁。阀值波 长为： 我们把它称为本征光吸收。 考虑对应于 E g的光子的波矢大约为10 4 cm，而布里 渊区的尺寸大概是 10 8 cm，所以光子的动量远小于 布里渊区边界的电子动量，所以上面的动量守恒为：