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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
8ra
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。
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