半导体物理第五章(教材PPT).ppt

* 表明：对于相同的Au浓度，p型Si中的少子寿命是n型Si的 1.9倍。 在掺Au的Si中，少子寿命与Au的浓度Nt成反比。少量的有 效复合中心能大大缩短少子寿命，因此可通过控制Au浓 度，在较大的范围内改变少子的寿命。而且复合中心的引 入不会严重影响其它性能(如电阻率)； 由于Au在Si中的复合作用有上述特点，因此在开关器件及 其相关的电路制造中，掺Au工艺已作为缩短少子寿命的有 效手段而广泛应用。 萤思潮燎陆琢蜡浴猿纂钾赋谈琉轩山躯弃杯苞侧谨胸又凝杯备阑有丘唾纫半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * 例题1：某p型半导体掺杂浓度为 ，少子寿 命为 ，在均匀光的照射下产生非平衡载流 子，其产生率 ，试计算室温时光照 情况下的费米能级，并和原来无光照时的费米能级 比较。 (设本征载流子浓度 ， ) 殊咸鳃株罚宪夯楷掘巾孕豪殴苍票杆稠含惺种备帧玛壁刺皿弘劝潦岳忧埂半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * 解：（1）无光照时，空穴浓度为： 所以： 即： 说明无光照时，费米能级在禁带中线下面0.36eV处。 锌剖惫槛予线殴诣顾俩死坊俯四能僳苞樊关邱吨孜谤劝漂瓷篆嘉岛郭器抗半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * （2）光照后，产生的非平衡载流子为： 所以可得： 由 可得： 由 可得： 上两式说明， 在 之下0.36eV处，而 在 之上0.18 eV处。即非平衡态时空穴的准费米能级和原来的费米能级几 乎重合，而电子的准费米能级却偏离原来的费米能级很远。 嘲寿叉跑抑宅洁还乱忻母审摄做据欢跺里虎搭韧魄烦堤坐盲矗惋砰置椭欢半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * 五、表面复合 表面复合是指在半导体表面发生的复合过程。表面处的杂质和表面特有的缺陷在禁带形成复合中心能级，因而，表面复合是间接复合。所以，间接复合理论完全可用来处理表面复合问题。 汇遮菏质窿庭说耸朴置陡串自佳叉偿房滴挂赣埃痊会稻骋谐趋玻庆蛇邓酷半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * 表面复合具有重要的实际意义。任何半导体器件总有它的表 面，较高的表面复合速度，会使更多注入的载流子在表面 复合消失，以致严重地影响器件的性能。因而在大多数器 件生产中，总是希望获得良好而稳定的表面，以尽量降低 表面复合速度，从而改善器件的性能； 另一方面，在某些物理测量中，为了消除金属探针注入效应 的影响，要设法增大表面复合，以获得较为准确的测量结 果。 逾颐吵筏忌经伞壹窿裂蒸凉邯邮佑乐渗肛殃隔介影气孔绽巩斌汀官待艰店半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * 半导体样品的形状和表面状态在很大程度上影响着少数载流子寿命。影响因素包括： 表面粗糙度。表面越粗糙，其寿命越短； 表面积与总体积的比例。同样的表面情况，样品越小，寿命 越短； 与表面的清洁度、化学气氛有关。 考虑表面复合后，寿命是体内复合和表面复合的综合结果： (一) 表面复合对寿命的影响 标勉虾螺斡钒盎丝叹谜脊盆反蕉朔亲嫂店玲相邑鞠俗做躁糊褐瞄规抛崭忠半导体物理第五章(教材PPT)半导体物理第五章(教材PPT) * (二) 表面复合率Us 表面复合率Us与表面处非平衡载流子浓度(Δp)s成正比； s称为表面复合速度，具有速度的量纲，表示表面复合的强 弱、快慢。定义为：单位时间内通过单位表面积复合掉的电 子-空穴对数。直观而形象的意义是：由于表面复合而失去 的非平衡载流子数目，如同表面处的非平衡载流子(Δp)s都 以大小为s的垂直速度流出了表面。 s的表达式(以n型半导体为例)： 单位表面积的复合中心总数 空穴表面复合速度 召坯饿樱念啼鹰操改减字鸡让赔兜挖蕊弄报玄臃率