请问二氧化硅、氮化硅和磷原子在半导体制造中的作用分别是什么?

请问二氧化硅、氮化硅和磷原子在半导体制造中的作用分别是什么?,第1张

如果想了解这些知识首先要知道半导体制造中最重要的最基础的是PN结,晶体管、MOS管都是以此为基础制造出来的。而p作为掺杂剂,用于形成n型半导体。二氧化硅主要是做掩蔽膜。氮化硅本身就是半导体,既可以做掩蔽膜又可以做异质结,作为第三代半导体,它有很大的发展潜力

答案如下:

在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的5价元素,例如磷,则磷原子就取代了硅晶体中少量的硅原子,占据晶格上的某些位置.磷原子最外层有5个价电子,其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构,多余的1个价电子在共价键之外,

只受到磷原子对它微弱的束缚,因此在室温下,即可获得挣脱束缚所需要的能量而成为自由电子,游离于晶格之间.失去电子的磷原子则成为不能移动的正离子.磷原子由于可以释放1个电子而被称为施主原子,又称施主杂质.

在本征半导体中每掺入1个磷原子就可产生1个自由电子,而本征激发产生的空穴的数目不变.这样,在掺入磷的半导体中,自由电子的数目就远远超过了空穴数目,成为多数载流子(简称多子),空穴则为少数载流子(简称少子).

P型半导体,也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。是在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位子,就形成P型半导体。在P型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子,主要靠空穴导电。

掺入的杂质越多,多子(空穴)的浓度就越高,导电性能就越强。

p型半导体表面覆盖一层磷。纯净的半导体加入五价的磷元素,硅是四价原子,磷原子在硅的晶格中会电离出一个电子,磷原子带正电,电子作为载流子,每掺入一个硼原子就有一个空穴,这种半导体称为P型半导体。


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