2.硅单晶制备,硅晶体中的缺陷和杂质.ppt

* 第2章 硅的晶体结构和硅单晶制备 三种衬底材料： 元素半导体：硅，锗 化合物半导体：砷化镓，磷化铟 绝缘体：蓝宝石，尖晶石 * 2.1 硅的晶体结构 固体物质可分为晶体和非晶体，晶体有固定的熔点，而非晶体没有。其中晶体又分为单晶体和多晶体。 * 硅的晶体结构 * 晶列，晶向，晶面 晶列：对于任何一种晶体，晶格中的原子可以看成是在一系列方向相同的平行线直线上，这种直线被称为晶列。 晶向：在实际工作中，要求对不同晶列方向有所标记，通常用“晶向”来表示晶列所指的方向。晶向用来表示。 晶面：在晶格中，由一些原子构成的平面称为晶面。 * * 晶面与晶向的关系 晶面的三个参数有它与三个坐标轴的截距来确定。 晶向111表示与晶面（111）垂直的方向。 密排面：其一密排面的原子排列得最紧密，在这个平面上相邻原子的间距最小；其二密排面晶面之间的距离最大。 * 硅晶体中的缺陷和杂质 点缺陷 1. 间隙原子 2. 空位：肖特基缺陷，弗伦克尔缺陷 3. 外来原子：既可占据正常的晶格位置， 也可存在于间隙之中。 * * 2.2.2 线缺陷 2.2.3 面缺陷或体缺陷 * 刃位错与螺位错 * 2.2.4 硅中杂质 掺入磷，行程N型半导体；磷称为施主杂质 掺入硼，形成P型半导体。硼称为受主杂质 同时掺入磷和硼，导电性能取决于浓度大的那种，如果磷的浓度高于硼的浓度，则为N型半导体；如果硼的浓度高于磷的浓度，则为P型半导体。 在半导体中，一部分掺入N型杂质，另一部分掺入P型杂质，那么在两种杂质浓度相等处就形成了PN结。