化合物半导体20132014复习题.docVIP

1.半导体固溶体 是由两种或两种以上同一类型的半导体材料组成的合金，且一般都是组分连续固溶体。半导体固溶体的组成元素的含量可在固溶度范围内连续变化，其半导体及相关性质也随之变化。 2.等电子杂质 等电子杂质是一种重要的深能级杂质，在半导体光电子器件中往往起着关键作用。例如，在GaP和GaAsP中，V族杂质N 可取代P而成为束缚一个电子的陷阱，V族杂质Bi也可取代P而成为束缚一个空穴的陷阱．这种陷阱都称为等电子陷阱，相应的杂质都称为等电子杂质(因为杂质原子与它所取代的母体原子都具有相同的价电子数)。但并不是任何等电子杂质都可以成为陷阱。而只有那些原子半径很小的杂质可以束缚电子，而原子半径远大于被取代的母体原子的杂质才可以束缚空穴。 3.（生长后的热处理工艺退火退火处理就是将晶体加热到其固相线以下的某个温度(一般为固相线以下50100℃)，恒温一段时间后再缓慢地降至室温。之所以进行退火处理是因为晶体生长是一个动态过程，不易保证温度不波动，而温度波动又可造成晶体内成分不均匀，且会引起一定的热应力。反应二元系内3相共存 6.电子迁移率迁移率是指电子在单位电场作用下的平均漂移速度，即在电场作用下运动速度的快慢的量度。室温下禁带宽度大于2.2 eV的半导体。主要用于短波长发光器件、紫外光探测和高温、高功率电子器件3个电子伏以上，在室温下不可能将价带电子激发到导带。器件的工作温度可以很高，比如说碳化硅可以工作到600摄氏度； 8.本征点缺陷 具有本征点缺陷的晶体，是指那些虽不含有外来杂质，但因其结构并不完善而形成点缺陷的晶体。这类晶体结构的不完善性表现为以下几种情况：(1)晶体中各组分偏离化学计量比；(2)点阵格位上缺少某些原子；(3)在格位间隙的地方存在间隙原子；(4)一类原子占据了另一类原子应该占据的格位。这样就在晶体中相应地形成了空位缺陷、间隙原子缺陷和错位缺陷（反结构缺陷、反位缺陷）等。 9.均匀成核在相变或晶体生长过程中，新相核的发生和长大称为成核过程。所谓均匀成核，是指晶核在母相区域内各处的成核机率是相同的，而且须要克服相当大的表面能位垒，即须要相当大的过冷度才能成核均匀成核在相变或晶体生长过程中，新相核的发生和长大称为成核过程。在实际的体系中，新相常以某些不均匀的部位作为核心而成长，例如过饱和的水蒸气常以灰尘为核心而凝聚成水滴，这种过程称为非均匀成核(zone melting) 13.目前在GaAsSI-GaAs是如何获得的？深能级杂质在提高材料电阻率上是如何起作用的？ 什么是相变驱动力，三种系统的驱动力各是什么？ 15.试用类氢模型来进行估算GaAs晶体中的浅施主和浅受主的电离能EiEi=13.6(1/?2)(m*/m0) 施主电离能EiD＝0.005eV， 受主电离能EiA＝ 0.045eV（0.039） 因此，对n型GaAs。即使在液氮温度(77K)下，其中的施主也将是全电离的。2分 从而一般掺杂浓度的n型GaAs都将是简并的。 16.指出下列材料是n型半导体，还是p型半导体；(1)GaAs中掺Zn；(2)InAs中合有稍微过量一点的In；(3)富Te条件下熔体生长的CdTe；(4)CdTe中掺入足够多的In；(5)WO2.999 17、简述什么是组分过冷，并作图说明。 答： 掺杂的熔体在生长过程中如果有效分凝系数e＜1，固相中的杂质将不断地排向熔体，这样固液界面处将形成一个杂质富集区，它的分布情况如图中的C曲线所示。由于杂质增加，液相线在界面附近将会下降，如图中的曲线所示。如果熔体中的实际温度分布如T所示，则将T与T相交的阴影区称为组分过冷区。处于这个区域的熔体，由于实际温度低于其液相线(T)，于是平坦界面的稳定性就会破坏，并转变为状界面。在这种条件下，生长会出现状组织、枝蔓结晶以及溶质尾迹等严重破坏晶体完整性的现象。 18、题图为二元化合物相图，请（1）指出当体系的组分和压力处在图中各区域（包括线）给出的条件时，体系的状态； （2）指出共晶成分点和包晶成分点； （3）指出稳定化合物位置，是否同成分熔化？ 4）假定有总组分在r点的物料（体系）从s点开始冷却到室温（即降温到r点），说明在此过程中体系的相变历程和各相组成变化过程；（5）体系从s点回到r点后，各相的相对含量各为多少？ （设AmBn为A2B3 ，r点B的含量为摩尔比80%，b点B的含量为摩尔比95%） （1）1：L；2：α；3：β；4：α+L；5：L+β；6：L+AmBn；7：AmBn+β；8：α+β Qmv为发生包晶反应的三相共存区； (2)p为共晶成分点；m点为包晶成分点（这里是化合物）； （3）m点或AmBn； （4）L→L+β→到qmv区后发生如下包晶反应（L+β→AmBn）直到液相