信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 半导体物理 Semiconductor Physics 茅惠兵 信息科学技术学院
-1- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 茅惠兵 信息科学技术学院 半导体物理 Semiconductor Physics
信息学院电子系微电子专业必修课程 第二章半导体中杂质和缺陷能级 口理想半导体 1、原子严格地周期性排列,晶体具有完整的晶格 结构。 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 今本征半导体—晶体具有完整的(完美的)晶格结构, 无任何杂质和缺陷。 -2-2021/223
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -2- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 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
信息学院电子系微电子专业必修课程 第二章半导体中杂质和缺陷能级 口实际材料中 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 2、杂质电离提供载流子
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -3- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 第二章 半导体中杂质和缺陷能级 实际材料中 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
信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 §21硅、锗晶体中的杂质能级 §21.1替位式杂质间隙式杂质 口一个晶胞中包含有八个硅原子,若近似地把原子看成是 半径为r的圆球,则可以计算出这八个原于占据晶胞空间 的百分数如下:2=1a5r=5 8×-丌r 0.34 口说明,在金刚石型晶体中一个晶胞内的8个原子只占有晶 胞体积的34%,还有66%是空隙
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -4- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §2.1 硅、锗晶体中的杂质能级 §2.1.1 替位式杂质 间隙式杂质 一个晶胞中包含有八个硅原子，若近似地把原子看成是 半径为r的圆球，则可以计算出这八个原于占据晶胞空间 的百分数如下： 说明，在金刚石型晶体中一个晶胞内的8个原子只占有晶 胞体积的34%，还有66%是空隙 3 3 1 3 2 3 = 4 8 3 8 4 0.34 r a r a r a = =
信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 §211替位式杂质间隙式杂质 口金刚石型晶体结构中的两种空隙如图2-1所示。这些空 隙通常称为间隙位置 图2-1金刚石型晶体结构屮的两种间隙位置 (a)四面体间隙位置;(b)六角形间隙位置
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -5- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §2.1.1 替位式杂质 间隙式杂质 金刚石型晶体结构中的两种空隙如图2-1所示。这些空 隙通常称为间隙位置