深能级杂质的介绍

此概念属于半导体物理学范畴。 深能级杂质：杂质电离能大，施主能级远离导带底，受主能级远离价带顶。 深能级杂质有三个基本特点：一是不容易电离，对载流子浓度影响不大。二是一般会产生多重能级，甚至既产生施主能级也产生受主能级。三是能起到复合中心作用，使少数载流子寿命降低。四是深能级杂质电离后以为带电中心，对载流子起散射作用，使载流子迁移率减小，导电性能下降。

热缺陷是由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷,从几何图形上看是一种点缺陷,热缺陷的数量与温度有关，温度愈高，造成缺陷的机会愈多。晶体中热缺陷有2种形态，一是肖脱基(Schotty)缺陷，2是弗仑克尔(Frenkel)缺陷。

1)肖脱基缺陷

由于热运动，晶体中阳离子及阴离子脱离平衡位置，跑到晶体表面或晶界位置上，构成一层新的界面，而产生阳离子空位及阴离子空位，不过，这些阳离子空位与阴离子空位是符合晶体化学计量比的。如：MgO晶体中，形成Mg2+和O2-空位数相等。而在TiO2中，每形成一个Ti4+离子空位，就形成两个O2-离子空位。肖脱基缺陷实际产生过程是：由于靠近表面层的离子热运动到新的晶面后产生空位，然后，内部邻近的离子再进入这个空位，这样逐步进行而造成缺陷。

2）弗仑克尔缺陷

弗仑克尔缺陷形成过程为：一种离子脱离平衡位置挤入晶体的间隙位置中去，形成所谓间隙（或称填隙）离子，而原来位置形成了阳离子或阴离子空位。这种缺陷的特点是间隙离子和空位是成对出现的。弗仑克尔缺陷除与温度有关外，与晶体本身结构也有很大关系，若晶体中间隙位置较大，则易形成弗仑克尔缺陷。如AgBr比NaCl易形成这种缺陷。

有效复合中心是促进载流子复合，对非平衡载流子寿命的长短起决定性作用的杂质和缺陷。确定是复合中心：看能否对非平衡载流子寿命的长短起决定性作用。

复合中心还有产生作用。产生作用是复合作用的逆过程，即价带中的电子先激发到复合中心上，再由复合中心激发到导带，同时在价带中留下空穴。

扩展资料

杂质和缺陷可以在禁带中引入局部化的能级，这些能级，特别是离导带底和价带顶较深的能级，就好象台阶一样，对电子和空穴的复合起到中间站的作用，它们可以促进电子、空穴的复合，这些能促进复合过程的杂质和缺陷称为复合中心，它们的能级称为复合中心能级。间接复合是指通过复合中心的复合。

只有当复合中心的复合作用很弱时，寿命才是由直接复合决定的。直接复合所决定的寿命是材料所能具有的最高寿命值。因为一般的实际材料都含有杂质和缺陷，所以寿命都远小于直接复合所决定的值。

电子、空穴的复合可以分为两步走：导带电子落入复合中心能级，电子再由复合中心能级落入价带与空穴相复合，复合中心又恢复了原状态，又可以再去完成下一次的复合过程。当然还存在着上述两个过程的逆过程，所以间接复合仍然是一个统计性。

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