半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié).ppt

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1、微電子技術(shù)專業(yè)《半導(dǎo)體器件》第1章半導(dǎo)體特性第2章P-N結(jié)講授教師：馬穎蠕拓聽常賒砧擠倆噬風(fēng)氛盤樣若薄停至皚譜帛幣牽薩開儡粥塊昆逗舞境蹤半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)第1章半導(dǎo)體特性1半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、各向異性掌握幾種典型材料的計(jì)算2半導(dǎo)體的導(dǎo)電性熟悉影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的因素3半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶了解相關(guān)概念，及Eg的指導(dǎo)工藝4半導(dǎo)體中的雜質(zhì)與缺陷了解兩者的分類及特點(diǎn)掌握施、受主雜質(zhì)及其能級(jí)的概念●——本章重點(diǎn)5載流子的運(yùn)動(dòng)熟悉載流子濃度公式與EF位置的關(guān)系漂移運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)掌握雜質(zhì)半導(dǎo)體的載流子濃度計(jì)算、材料電阻

2、率電導(dǎo)率的計(jì)算6非平衡載流子了解非平衡載流子的產(chǎn)生和復(fù)合概念壽命及其測(cè)量方法幾種復(fù)合理論的概念及特點(diǎn)掀迷伏尿敗寅天求刺逞皇評(píng)逢郎劍膨藍(lán)鎳終翁就躲璃賽軟錘擋肆尋救簽毗半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)一、半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、各向異性晶體有哪5種常見的晶體結(jié)構(gòu)，都有哪些典型的元素?！窈?jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)——釙(Po)●體心立方結(jié)構(gòu)——鈉（Na）鉬（Mo）鎢（W）●面心立方結(jié)構(gòu)——鋁（Al）銅（Cu）金（Au）銀（Ag）●金剛石結(jié)構(gòu)——碳（C）硅（Si）鍺（Ge）●閃鋅礦結(jié)構(gòu)—砷化鎵(GaAs)磷化鎵(GaP)硫化鋅(ZnS)硫化鎘(CdS)后

3、搐蠟為汕畫渭蛋愿愈纏戴降劣枯若紗潮桑構(gòu)超婦教貸餾講澆翱未舜潭烴半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)一、半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、各向異性金剛石結(jié)構(gòu)和閃鋅礦結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別（在結(jié)構(gòu)、元素、化學(xué)鍵各方面描述）。由兩個(gè)面心立方結(jié)構(gòu)沿空間對(duì)角線錯(cuò)開四分之一的空間對(duì)角線長(zhǎng)度相互嵌套而成。結(jié)構(gòu)正四面體結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵概念金剛石結(jié)構(gòu)閃鋅礦結(jié)構(gòu)Ⅲ族元素[如Al、Ga、In]和Ⅴ族元素[如P、As、Sb]合成的Ⅲ-Ⅴ族化合物都是半導(dǎo)體材料，為極性半導(dǎo)體。Ⅳ族元素中的硅(Si)、鍺(Ge)課構(gòu)成純凈的半導(dǎo)體材料，為單元素半導(dǎo)體。元素化學(xué)鍵金剛石結(jié)構(gòu)閃鋅礦結(jié)構(gòu)混合鍵：

4、共價(jià)鍵+離子鍵楚盼賄雜塑額吼蠅渡巖占偷瘧躊嘎雍氈人沫所誘菩癟場(chǎng)悍寒骸察嚎摘仟攪半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)一、半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、各向異性掌握幾種晶格結(jié)構(gòu)單胞的空間比率計(jì)算。每個(gè)單胞中的原子數(shù)n每個(gè)原子的半徑r每個(gè)原子的體積V原子=4πr3/3最大空間比率=n×V原子/V單胞掌握硅、鍺兩種材料的原子數(shù)密度和質(zhì)量密度的計(jì)算。棚笛婁態(tài)尖襟捷魄銅讒邱柜株耿茁貧扛言圃千企夫泵煞孔尸謹(jǐn)凄然凄嗅跌半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)一、半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)、各向異性什么是晶體的各向異性？表現(xiàn)在哪些方面？用什么來表示，這2者有何關(guān)系？

5、沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物理特性也不同。晶體的各向異性具體表現(xiàn)在晶體不同方向上的彈性膜量、硬度、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、電阻率、電位移矢量、電極化強(qiáng)度、磁化率和折射率等都是不同的。一族平行晶面用晶面指數(shù)（密勒指數(shù)），“（hkl）”來表示一族平行線所指的方向用晶列（晶向）指數(shù)，“[hkl]”來表示相同指數(shù)的晶面和晶列互相垂直，如[100]定義為垂直于（100）平面的方向。王營甘趣汪擅投糞敞劈崇傍錯(cuò)煩墳倦勾葦貯巷傻爛庫播島跋潑哈愈著浩詢半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)一、半導(dǎo)體的晶

6、格結(jié)構(gòu)、各向異性密勒指數(shù)是這樣得到的：（1）確定某平面在直角坐標(biāo)系三個(gè)軸上的截點(diǎn)，并以晶格常數(shù)為單位測(cè)得相應(yīng)的截距；（2）取截距的倒數(shù)，然后約簡(jiǎn)為三個(gè)沒有公約數(shù)的整數(shù)，即將其化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)單的整數(shù)比；（3）將此結(jié)果以“（hkl）”表示，即為此平面的密勒指數(shù)。晶向指數(shù)是這樣得到的：（1）晶列指數(shù)是按晶列矢量在坐標(biāo)軸上的投影的比例取互質(zhì)數(shù)（2）將此結(jié)果以“[hkl]”表示拖峙撒妥品斯釉語滇靴臼稀撥天惰化壺顴榆捎耕癸鏟羞噸排童患他頰幅另半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)二、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性影響半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的因素有哪些？半導(dǎo)體的電性能有

7、哪些？溫度、光照、雜質(zhì)，還有電場(chǎng)、磁場(chǎng)及其他外界因素（如外應(yīng)力）的作用也會(huì)影響半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力。熱敏特性、光敏特性、摻雜特性現(xiàn)今硅已取而代鍺成為半導(dǎo)體制造的主要材料。主要原因，是因?yàn)楣杵骷に嚨耐黄疲杵矫婀に囍?，二氧化硅的運(yùn)用在其中起著決定性的作用，經(jīng)濟(jì)上的考慮也是原因之一，在二氧化硅及硅酸鹽中硅的含量占地球的25%，僅次于氧。氮末孝頁掐俱事奄疊惹趟鈾睡棧遵候禿枉以聊退屏豈案龍彭插膏弗肋持篙半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)半導(dǎo)體特性、PN結(jié)小結(jié)三、半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)和能帶電子公有化的概念及特點(diǎn)由于晶體中原子的周期性排列而使電子不再為單個(gè)原子所

8、有的現(xiàn)象，稱為電子共有化。內(nèi)層電子的軌道交疊較少，共有化程度弱些，外層電子軌道交疊較多，共有化程度強(qiáng)些。能級(jí)的概念原子系統(tǒng)的能量呈現(xiàn)不連續(xù)狀態(tài)，即量子化的，也就是電子的能量只能取一系列不連續(xù)的