电子科技大学：《半导体物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二篇 半导体中的杂质和缺陷能级

导你 物 SEMICOWDUCTOR PHYSICSS 编写:刘诺 独立制作:刻诺 电子科技大学 微电子与固体电子学院 微电子科学与工程系

半导体 物理 SEMICONDUCTOR PHYSICSS ⚫ 编写：刘诺 ⚫ 独立制作: 刘 诺 ⚫ 电子科技大学 ⚫ 微电子与固体电子学院 ⚫ 微电子科学与工程系

第二篇半导体中的杂质和缺陷能级 52.7Si、Ge晶体中的杂质能级 1、杂质与杂质能级 杂质:半导体中存在的与本体元素不同的其它元素 杂质出现在半导体中 奶,产生的加势场使 格的期性势场遭到 破坏

1、杂质与杂质能级 ⚫杂质：半导体中存在的与本体元素不同的其它元素。 §2.1 Si、Ge晶体中的杂质能级 杂质出现在半导体中 时，产生的附加势场使 严格的周期性势场遭到 破坏。 第二篇 半导体中的杂质和缺陷能级

Ec 杂质能级 EV

Ec 杂质能级 Ev

2、施主能级:举例:S中掺磷P(S:P) 导带电子电离施主P+

2、施主能级：举例：Si中掺磷P（Si：P） 导带电子 电离施主 P+

E口 ED E 电离的结果:导带中的电子数增加了,这即是掺施主的意义所在

ED ED 电离的结果：导带中的电子数增加了，这即是掺施主的意义所在

施主电离能:△ED=Ec-ED Ec △ED=Ec-ED ED Ey

施 主 电 离 能：△ED=EC-ED ⚫ ⚫ △ED=EC-ED Eg EC ED EV

主杂质:束缚在杂质能级上的电子 被激发到导带Ec成为导带电子,该杂质电 离后成为正电中心(正离子)。这种杂质 称为施直杂质。 i、Ge中Ⅴ族杂质的电离能△Ep(eV) 晶体 质 As Sb 00440.049 0.039 Ge0.01260.01270.0096

施主杂质：束缚在杂质能级上的电子 被激发到导带Ec成为导带电子，该杂质电 离后成为正电中心（正离子）。这种杂质 称为施主杂质。 Si、Ge中Ⅴ族杂质的电离能△ED（eV） 晶体 杂 质 P As Sb Si 0.044 0.049 0.039 Ge 0.0126 0.0127 0.0096

3、受主能级:举例:S中惨硼(S:B) 价带空穴电离受主B

3、受主能级：举例：Si中掺硼B（Si：B） 价带空穴 电离受主 B-

受主能级E 电离的结果:价带中的空穴数增加了,这即是掺受主的意义所在

受主能级 EA 电离的结果：价带中的空穴数增加了，这即是掺受主的意义所在

Ec E EA △EA EV 受主电离能:△EA=EAEV

受主 电 离 能： △EA=EA-EV Eg EA △EA EV EC