雜質對硅電學性質的影響
發布時間:2017/5/7 17:00:02 訪問次數:2384
硅晶體中的雜質主要是有意摻入的Ⅱ、Ⅴ族的硼、磷、砷、銻等。這些雜GD74F245質在晶體中一般能替代硅原子,占據晶格位置,并能在適當的溫度下電離生成自由電子或空穴,控制和改變晶體的導電能力。
通常稱這種已電離、使半導體電學性質發生改變的雜質為電活性雜質。 在硅晶格格點上若有一個Ⅴ族原子替代了硅原子,以磷為例,其電離示意圖如圖⒈H所示。磷有5個價電子,用11個價電子同近鄰的硅形成共價鍵,還“剩余”一個價電子。這個剩余價電子只受到磷原子核庫侖勢的吸引,這種吸引作用是相當微弱的,只要給這個剩余價電子不大的能量就可使它脫離磷原子核的作用,從束縛電子變為白由電子,從而在晶體內運動,成 為導帶電子(即白由電子)。稱這種處于晶格位置又能貢獻電子的雜質原子為施主雜質。施主雜質有向導帶施放電子的能力,而雜質本身由于施放電子而帶正電,通常也稱為施主中心。當剩余電子被束縛在施主中心時,其能量低于導帶底的能量,相應的能級稱為施主能級。施主雜質向導帶釋放電子所需的最小能量稱為施主電離能。
硅晶體中的雜質主要是有意摻入的Ⅱ、Ⅴ族的硼、磷、砷、銻等。這些雜GD74F245質在晶體中一般能替代硅原子,占據晶格位置,并能在適當的溫度下電離生成自由電子或空穴,控制和改變晶體的導電能力。
通常稱這種已電離、使半導體電學性質發生改變的雜質為電活性雜質。 在硅晶格格點上若有一個Ⅴ族原子替代了硅原子,以磷為例,其電離示意圖如圖⒈H所示。磷有5個價電子,用11個價電子同近鄰的硅形成共價鍵,還“剩余”一個價電子。這個剩余價電子只受到磷原子核庫侖勢的吸引,這種吸引作用是相當微弱的,只要給這個剩余價電子不大的能量就可使它脫離磷原子核的作用,從束縛電子變為白由電子,從而在晶體內運動,成 為導帶電子(即白由電子)。稱這種處于晶格位置又能貢獻電子的雜質原子為施主雜質。施主雜質有向導帶施放電子的能力,而雜質本身由于施放電子而帶正電,通常也稱為施主中心。當剩余電子被束縛在施主中心時,其能量低于導帶底的能量,相應的能級稱為施主能級。施主雜質向導帶釋放電子所需的最小能量稱為施主電離能。
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