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。
可以通过能带结构中费米能级的位置判断、费米能级(Ef)的位置会随着掺杂浓度的改变而改变,假如Ef的位置处于Ec与Ev之间,则不为重掺杂,如果Ef通过掺杂不在Ec与Ev之间,则可判定为重掺杂。重掺硅单晶最主要的用途是用作硅外延片的衬底材料,广泛用于超大规模集成电路及彩色电视机电路。它还可制造隧道二极管、稳压管等。重掺硅单晶掺杂浓度高,其电阻率达到2×10-2Ω·cm的半导体硅材料,属简并半导体。其特点是:
(1)杂质能级简并化,形成杂质带
(2)费米能级接近或进入导带或满带
(3)载流子统计分布服从费米-狄拉克统计
(4)在室温下杂质能级未全部电离,在极低温度下,它趋向于金属导电的特点。单晶生长采用直拉法。
生长特点:
在晶体生长过程中,常常在晶体的尾部出现“溶质析出”。这个现象的实质是发生了组分过冷,平坦生长界面的稳定性遭到破坏,转变成脆状界面。它造成了严重的杂质富集。
制备特点:
蒸气压较大的掺杂剂砷或磷,必须在硅料熔完后直接投入硅熔体。蒸气压较小的硼或锑亦可与硅多晶料共同熔化。由于砷、磷、锑的蒸发效应都较严重,在计算掺杂量时应考虑到蒸发的因素。拉制过程中,必须保证硅熔体表面以下的石英坩埚内壁不沉淀SiO和含砷、磷、锑的挥发物。
分类:
实用的重掺硅单晶的掺杂剂,一般为p型掺硼,n型掺锑或砷。
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