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文档简介

半导体中的杂质和缺陷理想半导体：1、原子严格周期性排列，具有完整的晶格结构，无缺陷。2、晶体中无杂质。3、电子在周期场中作共有化运动，形成允带和禁带——电子能量只能处在允带中的能级上，禁带中无能级。本征半导体——由本征激发提供载流子实际半导体：1、总是有杂质、缺陷，使周期场破坏，在杂质或缺陷周围引起局部性的量子态2、对应的能级常常处在禁带中，对半导体的性质起着决定性的影响。杂质半导体——主要由杂质电离提供载流子主要内容

1.浅能级杂质能级和杂质电离；

2.浅能级杂质电离能的计算；

3.杂质补偿作用

4.深能级杂质的特点和作用1、等电子杂质；

2、Ⅳ族元素起两性杂质作用§2-1单质半导体中的杂质能级§2-3缺陷能级§2-2化合物半导体中的杂质能级点缺陷对半导体性能的影响

§2-1单质半导体中的杂质能级一、杂质存在的方式金刚石结构Si中，一个晶胞内的原子占晶体原胞的34%，空隙占66%。杂质——与本体元素不同的其他元素(2)替位式→杂质占据格点位置。大小接近、电子壳层结构相近Si：B：P：Li：(1)间隙式→杂质位于间隙位置。SiSiSiSiSiSiSiPSiLi1.VA族的替位杂质——施主杂质在硅Si中掺入PSiSiSiSiSiSiSiSiSi磷原子替代硅原子后，形成一个正电中心P＋和一个多余的价电子束缚态—未电离离化态—电离后二、单质半导体的杂质电离SiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiP+SiSiSiSiSiSiSiSi思考：在能带中如何表示电子的这2种状态？施主电离能△ED=弱束缚的电子摆脱杂质原子束缚成为晶格中自由运动的电子（导带中的电子）所需要的能量△ED=EC－EDECEV束缚态电离时，P原子能够提供导电电子并形成正电中心——施主杂质。被施主杂质束缚的电子的能量比导带底Ec低，称为施主能级，ED。施主杂质少，原子间相互作用可以忽略，施主能级是具有相同能量的孤立能级．+-离化态ED施主杂质向导带提供电子施主杂质的电离能小，在常温下基本上电离。含有施主杂质的半导体，其导电的载流子主要是电子——N型半导体，或电子型半导体晶体杂质PAsSbSi0.0440.0490.039Ge0.01260.01270.0096在Si中掺入B2.ⅢA族替位杂质——受主杂质B获得一个电子变成负离子，成为负电中心，周围产生带正电的空穴。EcEvEA受主电离能△EA=空穴摆脱受主杂质束缚成为导电空穴所需要的能量束缚态离化态+-B具有得到电子的性质，这类杂质称为受主杂质。受主杂质向价带提供空穴。受主杂质的电离能小，在常温下基本上为价带电离的电子所占据——空穴由受主能级向价带激发。含有受主杂质的半导体，其导电的载流子主要是空

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