固体与半导体物理 第七章 半导体器件物理基础.pdf

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固体与半导体物理 第七章 半导体器件物理基础

第七章 半导体器件物理基础 P-n结 金属-半导体接触 7.1 P-n结 单向导电性 同种材料形成的P-n结 -同质结 p −n Ge −Ge p −n Si − Si 不同种材料形成的P-n结 -异质结 p −n G e − Si p −n G A −G P 一.平衡P-n结 a s a (一) P-n结的杂质分布 合金法 离子注入法 扩散法 外延生长法 1.突变结 在结处杂质分布突然变化 x x N ( x ) N j A x x N ( x ) N j D 2.缓变结 在结处杂质分布随距离变化 x x N N j A D x x N N j A D (二) p-n结的空间电荷区 1.空间电荷区 载流子浓度不均匀而产生的扩散 2.自建场 从n区指向p区 平衡时,扩散运动=漂移运动 空间电荷区和自建场一定 P -n结处于平衡态 (三)能带图 1.载流子的扩散是由于两区费米能级不一致所引起的 E E 2.平衡p-n结,具有统一的费米能级 F n F p × 3.能带弯曲的原因 自建场ε 从n区 → p区 电势 V(x) 从n区到 p区 ↓ 电势能-qV(x)从n区到 p区 ↑ (四) p-n结的接触电势差 接触电势差 V -p区和n区电势之差 D 势垒高度 qVD qV E −E D Fn Fp 势垒区 空间电荷区 结区 同为一区域 V D 与哪些因素有关? −(E −E )/k T n区平衡电子浓度 n

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