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 杂质原子进入半导体硅后, 以两种方式存在 口种方式是杂质原子位于○(○○ 品格原子间的间隙位置, 常称为间隙式杂质(A) ○○● 代晶格原子而位于晶格点Q④③○○③ 处,常称为替位式杂质(B) 图2-2硅叶的间隙式杂质和替位式杂质 -6-2021/223
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -6- 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 杂质原子进入半导体硅后， 以两种方式存在 一种方式是杂质原子位于 品格原子间的间隙位置， 常称为间隙式杂质（A） 另一种方式是杂质原子取 代晶格原子而位于晶格点 处，常称为替位式杂质（B）
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 两种杂质特点: 口间隙式杂质原子一般比较小,如:锂离子,0.068nm 口替值式杂质时 1)杂质原子的大小与被取代的晶格原子的大小比较相近 2)价电子壳层结构比较相近 如:ⅢV族元素 7-2021/223
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -7- 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 两种杂质特点： 间隙式杂质原子一般比较小，如：锂离子，0.068nm 替值式杂质时： 1）杂质原子的大小与被取代的晶格原子的大小比较相近 2）价电子壳层结构比较相近 如：ⅢⅤ族元素
信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 §212施主杂质施主能级 口∨族杂质在硅、锗中电离时,能够施放电子而产 生导电电子并形成正电中心,称它们为施主杂质 或n型杂质 -8-2021/223
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -8- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §2.1.2 施主杂质 施主能级 Ⅴ族杂质在硅、锗中电离时，能够施放电子而产 生导电电子并形成正电中心，称它们为施主杂质 或n型杂质
信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 §212施主杂质施主能级 以硅中掺磷P为例: 口磷原子占据硅原子的位置。磷原子 有五个价电子。其中四个价电子与s 周围的四个硅原于形成共价键,还 剩余一个价电子。 口这个多余的价电子就束缚在正电中 心P+的周围。价电子只要很少能 量就可挣脱束缚,成为导电电子在 晶格中自由运动 口这时磷原子就成为少了一个价电子 的磷离子P+,它是一个不能移动图23硅中的應主杂质 的正电中心
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -9- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §2.1.2 施主杂质 施主能级 以硅中掺磷P为例： 磷原子占据硅原子的位置。磷原子 有五个价电子。其中四个价电子与 周围的四个硅原于形成共价键，还 剩余一个价电子。 这个多余的价电子就束缚在正电中 心P＋的周围。价电子只要很少能 量就可挣脱束缚，成为导电电子在 晶格中自由运动 这时磷原子就成为少了一个价电子 的磷离子P＋，它是一个不能移动 的正电中心
信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 §212施主杂质施主能级 口上述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 口使个多余的价电子挣脱束缚成为导电电子所需要的能 量称为杂质电离能 口施主杂质电离后成为不可移动的带正电的施主离子, 同时向导带提供电子,使半导体成为电子导电的n型 半导体
SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -10- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §2.1.2 施主杂质 施主能级 上述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 使个多余的价电子挣脱束缚成为导电电子所需要的能 量称为杂质电离能 施主杂质电离后成为不可移动的带正电的施主离子， 同时向导带提供电子，使半导体成为电子导电的n型 半导体