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硅单晶电阻率与掺杂

发布时间:2017/5/7 17:06:52 访问次数:3497

   如果在硅晶体中同时存在施主和受主两种杂质,这时硅的导电类型要由杂质浓度高的那种杂质决定。例如,硅晶体中同时存在磷和硼,而磷的浓度高于硼, GD75232DBR那么这块硅晶体就表现为n型的。不过要注意的是导带中的电子浓度并不等于磷杂质浓度,因为电离的电子首先要填充受主,余下的才能发射到导带。这种不同类型杂质引起半导体导电能力相互抵消的现象,称为杂质补偿。硅晶体中受主或施主杂质电离能与禁带宽度相比都非常小,这类杂质所形成的能级在硅禁带中很接近导带底能级或价带顶能级,称这样的杂质为浅能级杂质。浅能级杂质在室温时基本全部电离,具有电活性,对硅晶体电学性质有着重要的影响。

      

   硅晶体中除有意掺人的Ⅲ、Ⅴ族杂质外,一些有特殊作用的贵金属也被掺人。例如,金在硅中是作为一种载流子寿命控制杂质,在艺上颇为重要,如在高速电路中经常被用来降低硅的载流子寿命。金在硅中有两个能级,一个是在离价带顶0.35eV处的受主能级,另一个是在离导带底0,狃eV处的施主能级。这两个能级均靠近硅禁带的中心,即所谓深能级,它们对电子和空穴的贡献都很小,

但俘获空穴或电子的能力强。这类深能级杂质在室温时难以电离,无电活性,是复合中心,具有降低硅中载流子寿命的作用。另外,在硅片制备及产品制作△艺过程中,因沾污,还会有其他杂质进入硅晶体中c图1⒒给出了硅晶体中常见杂质的能级和电离能。

   如果在硅晶体中同时存在施主和受主两种杂质,这时硅的导电类型要由杂质浓度高的那种杂质决定。例如,硅晶体中同时存在磷和硼,而磷的浓度高于硼, GD75232DBR那么这块硅晶体就表现为n型的。不过要注意的是导带中的电子浓度并不等于磷杂质浓度,因为电离的电子首先要填充受主,余下的才能发射到导带。这种不同类型杂质引起半导体导电能力相互抵消的现象,称为杂质补偿。硅晶体中受主或施主杂质电离能与禁带宽度相比都非常小,这类杂质所形成的能级在硅禁带中很接近导带底能级或价带顶能级,称这样的杂质为浅能级杂质。浅能级杂质在室温时基本全部电离,具有电活性,对硅晶体电学性质有着重要的影响。

      

   硅晶体中除有意掺人的Ⅲ、Ⅴ族杂质外,一些有特殊作用的贵金属也被掺人。例如,金在硅中是作为一种载流子寿命控制杂质,在艺上颇为重要,如在高速电路中经常被用来降低硅的载流子寿命。金在硅中有两个能级,一个是在离价带顶0.35eV处的受主能级,另一个是在离导带底0,狃eV处的施主能级。这两个能级均靠近硅禁带的中心,即所谓深能级,它们对电子和空穴的贡献都很小,

但俘获空穴或电子的能力强。这类深能级杂质在室温时难以电离,无电活性,是复合中心,具有降低硅中载流子寿命的作用。另外,在硅片制备及产品制作△艺过程中,因沾污,还会有其他杂质进入硅晶体中c图1⒒给出了硅晶体中常见杂质的能级和电离能。

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