晶体缺陷种类与半导体电的影响? 会答了 给高分。

晶体缺陷种类与半导体电的影响? 会答了 给高分。,第1张

半导体晶体中偏离完整结构的区域称为晶体缺陷。按其延展的尺度可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷,这4类缺陷都属于结构缺陷。根据缺陷产生的原因可分为原生缺陷和二次缺陷。从化学的观点看,晶体中的杂质也是缺陷,杂质还可与上述结构缺陷相互作用形成复杂的缺陷。一般情况下,晶体缺陷是指结构缺陷。

点缺陷(零维缺陷) 主要是空位、间隙原子、反位缺陷和点缺陷复合缺陷。

线缺陷(一维缺陷) 半导体晶体中的线缺陷主要是位错。

面缺陷(二维缺陷) 包括小角晶界、堆垛层错、孪晶。

体缺陷(三维缺陷) 包括空洞和微沉淀,是指宏观上与基质晶体具有不同结构、不同密度或不同化学成分的区域。

微缺陷 除上述四类结构缺陷外,还有一类以择优化学腐蚀后表面出现的以高密度浅底小坑或小丘为其腐蚀特征的一类缺陷,称为微缺陷,目前已发现的微缺陷有三类:(1)生长微缺陷;(2)热诱生微缺陷;(3)雾缺陷。

晶体缺陷会使晶体存在缺陷电阻,对半导体晶体能阶也有影响,对载流子数目存在影响

晶体缺陷在半导体材料方面的应用:如ZnO , Fe3O4 , 掺杂半导体 , BaTiO3半导瓷等

答的不全, 仅作为参考

先说说硅:作为现在最广泛应用的半导体材料,它的优点是多方面的. 1)硅的地球储量很大,所以原料成本低廉. 2)硅的提纯工艺历经60年的发展,已经达到目前人类的最高水平. 3)Si/SiO2 的界面可以通过氧化获得,非常完美.通过后退火工艺可以获得极其完美的界面. 4)关于硅的掺杂和扩散工艺,研究得十分广泛,前期经验很多. 不足:硅本身的电子和空穴迁移速度在未来很难满足更高性能半导体器件的需求.氧化硅由于介电常数较低,当器件微小化以后,将面临介电材料击穿的困境,寻找替代介电材料是当务之急.硅属于间接带隙半导体,光发射效率不高. ------------------------------------ 锗:作为最早被研究的半导体材料,带给我们两个诺贝尔奖,第一个transistor和第一个IC.锗的优点是: 1)空穴迁移率最大,是硅的四倍;电子迁移率是硅的两倍. 2)禁带宽度比较小,有利于发展低电压器件. 3)施主/受主的激活温度远低于硅,有利于节省热预算. 4)小的波尔激子半径,有助于提高它的场发射特性. 5)小的禁带宽度,有助于组合介电材料,降低漏电流. 缺点也比较明显:锗属于较为活泼的材料,它和介电材料的界面容易发生氧化还原反应,生成GeO,产生较多缺陷,进而影响材料的性能;锗由于储量较少,所以直接使用锗作衬底是不合适的,因此必须通过GeOI(绝缘体上锗)技术,来发展未来器件.该技术存在一定难度,但是通过借鉴研究硅材料获得的经验,相信会在不久的将来克服.


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