关于半导体

问题描述:

我要写一篇课程结课文章，题目是“非晶态半导体的电学性质”，谁能提供点资料啊？！

解析:

以非晶态半导体材料为主体制成的固态电子器件。非晶态半导体虽然在整体上分子排列无序，但是仍具有单晶体的微观结构，因此具有许多特殊的性质。1975年，英国W.G.斯皮尔在辉光放电分解硅烷法制备的非晶硅薄膜中掺杂成功，使非晶硅薄膜的电阻率变化10个数量级，促进非晶态半导体器件的开发和应用。同单晶材料相比，非晶态半导体材料制备工艺简单，对衬底结构无特殊要求，易于大面积生长，掺杂后电阻率变化大，可以制成多种器件。非晶硅太阳能电池吸收系数大，转换效率高，面积大，已应用到计算器、电子表等商品中。非晶硅薄膜场效应管阵列可用作大面积液晶平面显示屏的寻址开关。利用某些硫系非晶态半导体材料的结构转变来记录和存储光电信息的器件已应用于计算机或控制系统中。利用非晶态薄膜的电荷存储和光电导特性可制成用于静态图像光电转换的静电复印机感光体和用于动态图像光电转换的电视摄像管的靶面。

具有半导体性质的非晶态材料。非晶态半导体是半导体的一个重要部分。50年代B.T.科洛米耶茨等人开始了对硫系玻璃的研究，当时很少有人注意，直到1968年S.R.奥弗申斯基关于用硫系薄膜制作开关器件的专利发表以后，才引起人们对非晶态半导体的兴趣。1975年W.E.斯皮尔等人在硅烷辉光放电分解制备的非晶硅中实现了掺杂效应，使控制电导和制造PN结成为可能，从而为非晶硅材料的应用开辟了广阔的前景。在理论方面，P.W.安德森和莫脱，N.F.建立了非晶态半导体的电子理论，并因而荣获1977年的诺贝尔物理学奖。目前无论在理论方面，还是在应用方面，非晶态半导体的研究正在很快地发展着。

分类 目前主要的非晶态半导体有两大类。

硫系玻璃。含硫族元素的非晶态半导体。例如As-Se、As-S，通常的制备方法是熔体冷却或汽相沉积。

四面体键非晶态半导体。如非晶Si、Ge、GaAs等，此类材料的非晶态不能用熔体冷却的办法来获得，只能用薄膜淀积的办法(如蒸发、溅射、辉光放电或化学汽相淀积等)，只要衬底温度足够低，淀积的薄膜就是非晶态结构。四面体键非晶态半导体材料的性质，与制备的工艺方法和工艺条件密切相关。图1 不同方法制备非晶硅的光吸收系数 给出了不同制备工艺的非晶硅光吸收系数谱，其中a、b制备工艺是硅烷辉光放电分解，衬底温度分别为500K和300K，c制备工艺是溅射，d制备工艺为蒸发。非晶硅的导电性质和光电导性质也与制备工艺密切相关。其实，硅烷辉光放电法制备的非晶硅中，含有大量H，有时又称为非晶的硅氢合金；不同工艺条件，氢含量不同，直接影响到材料的性质。与此相反，硫系玻璃的性质与制备方法关系不大。图2 汽相淀积溅射薄膜和熔体急冷成块体AsSeTe的光吸收系数谱 给出了一个典型的实例，用熔体冷却和溅射的办法制备的AsSeTe样品，它们的光吸收系数谱具有相同的曲线。

非晶态半导体的电子结构 非晶态与晶态半导体具有类似的基本能带结构，也有导带、价带和禁带(见固体的能带)。材料的基本能带结构主要取决于原子附近的状况，可以用化学键模型作定性的解释。以四面体键的非晶Ge、Si为例，Ge、Si中四个价电子经sp杂化，近邻原子的价电子之间形成共价键，其成键态对应于价带；反键态对应于导带。无论是Ge、Si的晶态还是非晶态，基本结合方式是相同的，只是在非晶态中键角和键长有一定程度的畸变，因而它们的基本能带结构是相类似的。然而，非晶态半导体中的电子态与晶态比较也有着本质的区别。晶态半导体的结构是周期有序的，或者说具有平移对称性，电子波函数是布洛赫函数，波矢是与平移对称性相联系的量子数，非晶态半导体不存在有周期性， 不再是好的量子数。晶态半导体中电子的运动是比较自由的，电子运动的平均自由程远大于原子间距；非晶态半导体中结构缺陷的畸变使得电子的平均自由程大大减小，当平均自由程接近原子间距的数量级时，在晶态半导体中建立起来的电子漂移运动的概念就变得没有意义了。非晶态半导体能带边态密度的变化不像晶态那样陡，而是拖有不同程度的带尾(如图3 非晶态半导体的态密度与能量的关系 所示)。非晶态半导体能带中的电子态分为两类：一类称为扩展态，另一类为局域态。处在扩展态的每个电子，为整个固体所共有，可以在固体整个尺度内找到；它在外场中运动类似于晶体中的电子；处在局域态的每个电子基本局限在某一区域，它的状态波函数只能在围绕某一点的一个不大尺度内显著不为零，它们需要靠声子的协助，进行跳跃式导电。在一个能带中，带中心部分为扩展态，带尾部分为局域态，它们之间有一分界处，如图4 非晶态半导体的扩展态、局域态和迁移率边 中的和，这个分界处称为迁移率边。1960年莫脱首先提出了迁移率边的概念。如果把迁移率看成是电子态能量的函数，莫脱认为在分界处和存在有迁移率的突变。局域态中的电子是跳跃式导电的，依靠与点阵振动交换能量，从一个局域态跳到另一个局域态，因而当温度趋向0K时，局域态电子迁移率趋于零。扩展态中电子导电类似于晶体中的电子，当趋于0K时，迁移率趋向有限值。莫脱进一步认为迁移率边对应于电子平均自由程接近于原子间距的情况，并定义这种情况下的电导率为最小金属化电导率。然而，目前围绕著迁移率边和最小金属化电导率仍有争论。

缺陷 非晶态半导体与晶态相比较，其中存在大量的缺陷。这些缺陷在禁带之中引入一系列局域能级，它们对非晶态半导体的电学和光学性质有着重要的影响。四面体键非晶态半导体和硫系玻璃，这两类非晶态半导体的缺陷有着显著的差别。

非晶硅中的缺陷主要是空位、微空洞。硅原子外层有四个价电子，正常情况应与近邻的四个硅原子形成四个共价键。存在有空位和微空洞使得有些硅原子周围四个近邻原子不足，而产生一些悬挂键，在中性悬挂键上有一个未成键的电子。悬挂键还有两种可能的带电状态：释放未成键的电子成为正电中心，这是施主态；接受第二个电子成为负电中心，这是受主态。它们对应的能级在禁带之中，分别称为施主和受主能级。因为受主态表示悬挂键上有两个电子占据的情况，两个电子间的库仑排斥作用，使得受主能级位置高于施主能级，称为正相关能。因此在一般情况下，悬挂键保持只有一个电子占据的中性状态，在实验中观察到悬挂键上未配对电子的自旋共振。1975年斯皮尔等人利用硅烷辉光放电的方法，首先实现非晶硅的掺杂效应，就是因为用这种办法制备的非晶硅中含有大量的氢，氢与悬挂键结合大大减少了缺陷态的数目。这些缺陷同时是有效的复合中心。为了提高非平衡载流子的寿命，也必须降低缺陷态密度。因此，控制非晶硅中的缺陷，成为目前材料制备中的关键问题之一。

硫系玻璃中缺陷的形式不是简单的悬挂键，而是“换价对”。最初，人们发现硫系玻璃与非晶硅不同，观察不到缺陷态上电子的自旋共振，针对这表面上的反常现象，莫脱等人根据安德森的负相关能的设想，提出了MDS模型。当缺陷态上占据两个电子时，会引起点阵的畸变，若由于畸变降低的能量超过电子间库仑排斥作用能，则表现出有负的相关能，这就意味着受主能级位于施主能级之下。用 D、D、D 分别代表缺陷上不占有、占有一个、占有两个电子的状态，负相关能意味着：

2D —→ D+D

是放热的。因而缺陷主要以D、D形式存在，不存在未配对电子，所以没有电子的自旋共振。不少人对D、D、D缺陷的结构作了分析。以非晶态硒为例，硒有六个价电子，可以形成两个共价键，通常呈链状结构，另外有两个未成键的 p电子称为孤对电子。在链的端点处相当于有一个中性悬挂键，这个悬挂键很可能发生畸变，与邻近的孤对电子成键并放出一个电子(形成D)，放出的电子与另一悬挂键结合成一对孤对电子(形成D)，如图 5 硫系玻璃的换价对 所示。因此又称这种D、D为换价对。由于库仑吸引作用，使得D、D通常是成对地紧密靠在一起，形成紧密换价对。硫系玻璃中成键方式只要有很小变化就可以形成一组紧密换价对，如图6 换价对的自增强效应 所示，它只需很小的能量，有自增强效应，因而这种缺陷的浓度通常是很高的。利用换价对模型可以解释硫属非晶态半导体的光致发光光谱、光致电子自旋共振等一系列实验现象。

应用 非晶态半导体在技术领域中的应用存在着很大的潜力，非晶硫早已广泛应用在复印技术中，由S.R.奥夫辛斯基首创的 As-Te-Ge-Si系玻璃半导体制作的电可改写主读存储器已有商品生产，利用光脉冲使碲微晶薄膜玻璃化这种性质制作的光存储器正在研制之中。对于非晶硅的应用目前研究最多的是太阳能电池。非晶硅比晶体硅制备工艺简单，易于做成大面积，非晶硅对于太阳光的吸收效率高，器件只需大约1微米厚的薄膜材料，因此，可望做成一种廉价的太阳能电池，现已受到能源专家的重视。最近已有人试验把非晶硅场效应晶体管用于液晶显示和集成电路。

polo有电脑芯片。汽车芯片是车辆的集成电路，属于半导体元件，如果机动车辆缺少了芯片，车辆将无法运行，所生产出来的车辆不使用芯片，也无法在市场上销售。芯片缺失，会直接导致车辆减产，车辆销售会受到影响。

车型配置

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换车型POLO2007款 Cross AT

综述

报价

配置

图片

市场售价：11.80万

官方标价：11.80万

全款购车：-

降价通知

询底价

基本信息● 标配○ 选配－ 无

产地属性国产

级别属性小型车

款型2007

最高车速(km/h)175

0-100加速时间13.5

工信部综合油耗7.7

保修政策两年或6万公里

车身参数● 标配○ 选配－ 无

长/宽/高(mm)3916*1650*1520

轴距(mm)2460

前轮距(mm)1435

后轮距(mm)1425

最小离地间隙(mm)117

整备质量(Kg)1201

车身结构两厢车

车门数(个)5

座位数(个)5

油箱容积(L)45

后备箱容积(L)250

发动机● 标配○ 选配－ 无

发动机型号EA111

气缸容积(cc)1598

进气方式自然吸气

气缸排列形式L

气缸数(个)4

每缸气门数(个)4

压缩比11

配气机构DOHC

缸径－

冲程－

最大马力(Ps)105

最大功率(kW)77

最大功率转速(rpm)5000-5250

最大扭矩(Nm)155

最大扭矩转速(rpm)3750-3800

发动机特有技术－

燃油类型汽油

燃油标号93号(京92号)

供油方式多点电喷

缸盖材料铝

缸体材料铁

排放标准国IV

排量(L)1.6

变速箱● 标配○ 选配－ 无

变速箱简称6挡手自一体

挡位个数6

变速箱类型AT

底盘转向● 标配○ 选配－ 无

驱动方式前置前驱

四驱形式－

中央差速器结构－

前悬挂类型麦弗逊式独立悬挂

后悬挂类型半独立非驱动桥

助力类型机械液压助力

车体结构承载式

车轮制动● 标配○ 选配－ 无

前制动器类型通风盘式

后制动器类型鼓式

驻车制动类型手刹

前轮胎规格205/45R16

后轮胎规格205/45R16

特色配置● 标配○ 选配－ 无

选装包1－

选装包2－

选装包3－

安全配置● 标配○ 选配－ 无

膝部气囊－

胎压监测装置－

零胎压继续行驶－

前方碰撞预警－

安全带未系提示－

ISO FIX儿童座椅接口●

LATCH儿童座椅接口－

疲劳驾驶提示－

车道偏离预警－

无钥匙进入－

无钥匙启动系统－

夜视系统－

备胎●全尺寸

副驾驶坐垫式气囊－

前排中间气囊－

后排安全带式气囊－

后排座椅防下滑气囊－

后排中央安全气囊－

被动行人保护－

发动机电子防盗－

主/副驾驶座安全气囊●驾驶座安全气囊

●副驾驶安全气囊

前/后排头部气囊－

前/后排侧气囊●前排侧气囊

主动刹车/主动安全系统－

*** 控配置● 标配○ 选配－ 无

ABS防抱死刹车●

制动力分配(EBD)●

刹车辅助(EBA/BAS等)●

牵引力控制系统●

车身稳定控制－

发动机启停技术－

自动驻车/上坡辅助－

陡坡缓降系统－

可变悬挂－

空气悬挂－

倒车影像－

后方交通预警－

道路交通标识识别－

主动转向系统－

并线提示系统－

自动泊车入位－

可变转向比－

中央差速器锁止功能－

车道保持辅助－

倒车车侧预警系统－

驾驶模式切换－

电磁感应悬架－

涉水感应系统－

巡航系统－

前/后驻车雷达－

限滑差速器－

外部配置● 标配○ 选配－ 无

运动版套装●

电动吸合门－

电动后备箱－

电动扰流板－

无框设计车门－

侧滑门形式－

感应后备箱－

电动后备厢位置记忆－

尾门玻璃独立开启●

车顶行李架－

隐藏电动门把手－

主动闭合式进气格栅－

远程启动功能－

车侧脚踏板－

钥匙类型●遥控钥匙

轮圈材质●铝合金

天窗类型●其他

内部配置● 标配○ 选配－ 无

多功能方向盘－

方向盘换挡－

方向盘加热－

车内中控锁●

全景摄像头－

行车电脑显示屏●

HUD抬头数字显示－

方向盘记忆－

全液晶仪表盘－

液晶仪表尺寸－

内置行车记录仪－

主动降噪－

手机无线充电功能－

电动可调踏板－

方向盘位置调节●上下调节

方向盘材质－

座椅配置● 标配○ 选配－ 无

运动座椅－

前排座椅电动调节－

后排座椅电动调节－

电动座椅记忆－

第三排座椅－

后排杯架●

后排小桌板－

第二排独立座椅－

后排座椅电动放到－

前/后中央扶手－

后排座椅放倒形式●按比例放倒

第二排座椅调节－

后排座椅功能－

前排座椅功能－

主座椅调节方式●高低调节

座椅材质－

多媒体配置● 标配○ 选配－ 无

GPS导航系统－

网络互动系统－

中控台液晶屏－

多媒体控制系统－

内置硬盘－

蓝牙/电话系统－

车载电视－

后排液晶屏－

中控液晶屏分屏显示－

外接音源支持－

MP3/WMA支持●

远程控制功能－

中控屏幕尺寸－

导航路况信息显示－

道路救援呼叫－

手机互联/映射－

语音识别控制系统－

面部识别－

手势控制－

OTA升级－

后排控制多媒体－

多媒体/充电接口－

USB/type-c接口数量－

行李箱12V电源接口－

扬声器品牌名称－

车载CD/DVD●单碟CD

扬声器数量●4-5喇叭

灯光配置● 标配○ 选配－ 无

日间行车灯－

感应大灯－

转向辅助灯－

可转向头灯－

自适应远近光－

前雾灯●

大灯高度可调－

大灯清洗装置－

车内氛围灯－

大灯随动转向－

触摸式阅读灯－

大灯延时关闭－

前大灯雨雾模式－

近光灯光源－

玻璃/后视镜● 标配○ 选配－ 无

车窗防夹手功能●

防紫外线/隔热玻璃－

后风挡遮阳帘－

后车窗遮阳帘－

遮阳板化妆镜●

后雨刷●

感应雨刷－

可加热喷水嘴－

后排侧隐私玻璃－

多层隔音玻璃－

外后视镜功能●后视镜加热

●电动调节

前/后电动车窗●前电动车窗

●后电动车窗

空调/冰箱● 标配○ 选配－ 无

后排独立空调－

后排出风口－

温度分区控制－

车内空气净化－

车载冰箱－

车内PM2.5过滤装置－

负离子发生器－

车内香氛装置－

空调类型●手动

注：以上参数配置信息仅供参考