半导体缺陷分析论文

半导体缺陷分析论文

问:关于半导体
  1. 答:锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。
    半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。
    半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等。
    把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。
  2. 答:锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体。
    半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。
    半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等。
    把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。
问:杂质和缺陷对半导体电性能产生影响的机理是什么
  1. 答:施主和受主杂质可以提供载流子,增大电导率;非施主和受主杂质往往会产生复合中心,减短非平衡载流子寿命;缺陷一般是产生复合中心。各种杂质和缺陷都对载流子都有散射作用,使迁移率降低,降低电导率。
    主要影响是自由电子和空穴数量的精确控制。简单说,杂质越多,说明物理材料中的自由电子和空穴精确控制就越差,差可以导致物理指标下降:杂散电流随环境温度增加而增加;PN结的耐压程度和温度系数变劣。
    扩展资料:
    掺入半导体中的一类杂质或缺陷,它能接受半导体中的价带电子,产生同数量的空穴,从而改变半导体的导电性能.例如,掺入半导体锗和硅中的三价元素硼、镓等原子都是受主.如果某一半导体的杂质总量中,受主的数量占多数,则这半导体是P型半导体,这种杂质或缺陷叫做受主。
    半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(Donor)杂质,相应能级称为施主能级,位于禁带上方靠近导带底附近。
    参考资料来源:
  2. 答:施主和受主杂质可以提供载流子,增大电导率;非施主和受主杂质往往会产生复合中心,减短非平衡载流子寿命;缺陷一般是产生复合中心。各种杂质和缺陷都对载流子都有散射作用,使迁移率降低,降低电导率。参见“”中的有关说明。
  3. 答:半导体是硅元素是4介元素 平时不显电性是因为电子数和质子数是同等的且4个介电子相互被相邻的4个介电子束缚 当我们加入杂质如3介电子后因多出一个电子而成为自由电子 自由电子的自由运动就会产生电流 如果你参入的杂质有几万个3介原子 那自由电子的数量可想而知有多少了 自由电子对导体电性能的产生是起决定性作用的 所以有杂质和缺陷就会产生自由电子
问:杂质、缺陷对半导体的影响 ?
  1. 答:杂质在半导体产业是个优势又是麻烦,例如:晶圆原厂的晶圆制程拉晶柱时不能有任何杂质,否则就是缺陷。
    而在芯片加工流程打入杂质形成pn结又非有杂质不可,否则也是缺陷。
    凡是缺陷就不可能成功。
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