什么叫半导体的轻掺杂、中掺杂和重掺杂

什么叫半导体的轻掺杂、中掺杂和重掺杂,第1张

就是在四价的半导体内加入导电的元素,比如在硅,锗中加入三价的硼或者五价的磷等来提高导电性,加入的愈多,半导体材料的导电性越强。以加入的比例不同分为轻掺杂、中掺杂和重掺杂。

轻掺杂和重掺杂一般同时出现在一个器件里的,因为轻重掺杂的费米能级不一样,所以设计器件的时候有的时候把相同的半导体材料掺杂到不同的浓度实现功能。

扩展资料:

半导体的特性:

1,半导体的电阻率随温度上升而明显下降,呈负温度系数的特性,半导体的导电能力随温度的增高而显著增强,有些半导体对温度的反映特别的灵敏,通常利用这种半导体做成热敏元件。

2,十导体的电阻率随光照的不同而改变-半导体的导电能力随光照强度的变化而变化;有些半导体当光照强度很大时变化很大,例如硫化镉薄膜,当无光照时,它的电阻达到几十兆欧姆,是绝缘体;而受到光照时,其电阻只有几十千欧姆。利用半导体的这种特性,我们可以做成各种光敏元件。

3,半导体的电阻率与所含微量杂质的浓度有很大关系,如果在纯净的半导体中掺人微量的其他元素(通常称作掺杂),半导体的导电能力会随着掺杂浓度的变化而发生显著的变化。

半导体材料主要做半导体器件,构成电路,有的还可以做成发光的LED

轻掺杂和重掺杂一般同时出现在一个器件里的,因为轻重掺杂的费米能级不一样,所以设计器件的时候有的时候把相同的半导体材料掺杂到不同的浓度实现功能

单独问轻掺杂应用没法回答

则代表轻掺杂的p型半导体。需要特别说明的是即使掺杂浓度已经高到让半导体退化为导体,掺杂物的浓度和原本的半导体原子浓度比起来还是差距非常大。以一个有晶格结构的硅本征半导体而言,原子浓度大约是5×1022 cm-3,而一般集成电路制程里的掺杂浓度约在1013 cm-3至1018 cm-3之间。掺杂浓度在1018 cm-3以上的半导体在室温下通常就会被视为是一个简并半导体。重掺杂的半导体中,掺杂物和半导体原子的浓度比约是千分之一,而轻掺杂则可能会到十亿分之一的比例。在半导体制程中,掺杂浓度都会依照所制造出元件的需求量身打造,以合于使用者的需求。

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。


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