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第二讲半导体中的杂质和缺陷能级

理想半导体材料实际半导体材料

1.原子严格地周期性排列，晶体具1.原子不是静止的在晶格格点的平衡

有完整的晶格结构。位置附近振动。

2.晶体中无杂质，无缺陷。2.并非纯净，或多或少含有若干杂质。

3.电子在周期场中作共有化运动，3.半导体晶格并非完整，存在多种形式

形成允带和禁带——电子能量只的缺陷。另外，杂质电离也提供载流子。

能处在允带中的能级上，禁带中

无能级。由本征激发提供载流子。

半导体中杂质和缺陷的作用

杂质缺陷

提纯沾掺入某种化

不够污学元素原子点缺陷线缺陷面缺陷

原子的周期性势场受到破坏

在禁带中引入能级载流子遭受到散射

(决定性作用)

2.1硅、锗晶体中的杂质能级

1.杂质种类

金刚石结构填充率：

43

8ra

33

0.3434%

a316

替位式杂质

间隙式杂质

施主杂质

——能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心的杂质。

导电电子正电中心电离能：EDEc=−ED施主电离

多余价电子电离施主E

c

E

D

E

D

施主能级

E

g

P+

E

v

依靠导带电子导电的半导体

——n型半导体。