半导体的掺杂是为了提高半导体器件的电学性能,半导体的很多电学特性都与掺杂的杂质浓度有关。
纯正的半导体是靠本征激发来产生载流子导电的,但是仅仅依靠本证激发的话产生的载流子数量很少,而且容易受到外间因素如温度等的影响。掺入相应的三价或是五价元素则可以在本征激发外产生其他的载流子。
半导体的常用掺杂技术主要有两种,即高温(热)扩散和离子注入。掺入的杂质主要有两类:第一类是提供载流子的受主杂质或施主杂质(如Si中的B、P、As);第二类是产生复合中心的重金属杂质(如Si中的Au)。
扩展资料:
掺杂之后的半导体能带会有所改变。依照掺杂物的不同,本征半导体的能隙之间会出现不同的能阶。施体原子会在靠近导带的地方产生一个新的能阶,而受体原子则是在靠近价带的地方产生新的能阶。假设掺杂硼原子进入硅,则因为硼的能阶到硅的价带之间仅有0.045电子伏特,远小于硅本身的能隙1.12电子伏特,所以在室温下就可以使掺杂到硅里的硼原子完全解离化。
掺杂物对于能带结构的另一个重大影响是改变了费米能阶的位置。在热平衡的状态下费米能阶依然会保持定值,这个特性会引出很多其他有用的电特性。举例来说,一个p-n结的能带会弯折,起因是原本p型半导体和n型半导体的费米能阶位置各不相同,但是形成p-n结后其费米能阶必须保持在同样的高度,造成无论是p型或是n型半导体的导带或价带都会被弯曲以配合界面处的能带差异。
参考资料来源:百度百科——半导体掺杂技术
可以增加材料硬度。铝线常被用来做半导体芯片的金属连接线,用来作第一层金属连接线直到顶层金属连接线。由于纯铝线的电子迁移特性较差,所以通常在铝中掺入0.5%质量的铜来改善。
pn结。从pn结形成的过程看,在一块纯净半导体中,通过掺杂形成p型和n型半导体,通过载流子扩散形成空间电荷区,空间电荷区又对载流子具有漂移作用,最终扩散与漂移达到平衡,形成pn结。
二极管作为一个电子元件,它的基本结构组成由一个pn结、pn结的支架、pn结的电极连线以及外壳组成。因此,从二极管的基本结构组成看,一个晶体二极管里面只有一个pn结。
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