半导体有哪些主要的散射机理?

半导体有哪些主要的散射机理?,第1张

1)电离杂质散射

2)晶格振动散射

声学波和光波、声波散射、光波散射

3)其他因素引起的散射

等同的能谷间散射、中性杂质散射、位错散射

晶格振动散射与温度的关系是随着温度的增加晶格振动的散射越来显著。载流子由于各种因素使得半导体内部周期性势场被破坏,导致载流子运动速度的大小和方向不断发生改变,称为载流子的散射,载流子的散射,半导体的主要散射机构。

半导体的主要散射机构

在一定温度下,半导体内部的大量载流子,即使没有电场作用,它们也不是静止不动的,而是永不停息地作着无规则的、杂乱无章的运动,称为热运动。同时晶格上的原子也在不停地围绕格点作热振动,半导体还掺有一定的杂质,它们一般是电离了的,也带有电荷。

载流子在半导体中运动时,便会不断地与热振动着的晶格原子或电离了的杂质离子发生作用,或者说发生碰撞,碰撞后载流子速度的大小及方向就发生改变,用波的概念,就是说电子波在半导体中传播时遭到了散射。

所以,载流子在运动中,由于晶格热振动或电离杂质以及其他因素的影响,不断地遭到散射,载流子速度的大小及方向不断地在改变着。

液晶面板都可以划分为非晶硅与多晶硅 (Poly-Si) 两大类,它们最大的差距在于一项特性——电子迁移率。多晶硅的分子结构排列状态是整齐而有方向性的,像平整的路面可以开客车,而非晶硅则杂乱无章像崎岖山路,只能让人通行。理论上多晶硅的电子迁移率要比非晶硅快200-300倍。

液晶面板的每一个像素都由薄膜晶体管组成电路来单独控制的,这个电路被集成在每个像素中。

电子迁移率越高,电路就可以做的越小,像素的开口率越大,“开口”顾名思义就是像素显像的部分没有被遮挡,有效显示面积越大,单个像素体积也就能做的越小。

在笔记本、手机屏幕上,可以集成的像素点也越多,从而实现更高分辨率。同时,由于电路变小了,透光率高,耗电也随之降低了。

以前的手机和笔记本分辨率做不高、屏幕做不薄、边框做不窄,归根结底是电子迁移率导致开口率不大导致的。

为了改善非晶硅电子迁移率低的问题,夏普等厂家推出了IGZO技术,改善了非晶硅的电子迁移率低的问题,不过,电子迁移率依然只有LTPS的1/2,甚至更低。

扩展资料:

影响电子迁移率的因素:

1、晶格散射

半导体晶体中规则排列的晶格,在其晶格点阵附近产生热振动,称为晶格振动。由于这种晶格振动引起的散射叫做晶格散射。温度越高,晶格振动越强,对载流子的晶格散射也将增强。在低掺杂半导体中,迁移率随温度升高而大幅度下降的原因就在于此。

2、电离杂质散射

杂质原子和晶格缺陷都可以对载流子产生一定的散射作用。但最重要的是由电离杂质产生的正负电中心对载流子有吸引或排斥作用,当载流子经过带电中心附近,就会发生散射作用。

电离杂质散射的影响与掺杂浓度有关。掺杂越多,教流子和电离杂质相遇而被散射的机会也就越多。

电离杂质散射的强弱也和温度有关。温度越高,载流子运动速度越大,因而对于同样的吸引和排斥作用所受影响相对就越小,散射作用越弱。这和晶格散射情况是相反的,所以在高掺杂时,由于电离杂质散射随温度变化的趋势与晶格散射相反,因此迁移率随温度变化较小。

参考资料来源:百度百科-电子迁移率

参考资料来源:百度百科-多晶硅

参考资料来源:百度百科-非晶硅


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