標籤: 暫無標籤

深能級雜質屬於半導體物理學範疇。深能級雜質指雜質電離能大,施主能級遠離導帶底,受主能級遠離價帶頂。

1 深能級雜質 -簡介

  半導體中的深能級雜質原子對其價電子的束縛比較緊,則其產生的能級在半導體能帶中位於禁帶較深處(即比較靠近禁帶中央),故稱為深能級雜質。關於在一些重要半導體中的深能級雜質的性質說明如下。

2 深能級雜質 -Ge和Si中的的深能級雜質

  一般,非Ⅲ、Ⅴ族元素都是深能級雜質。其特點是:可以起施主作用,也可以起受主作用;可以產生多次電離而形成多個能級。
  ①Ⅰ族元素:在Ge中,Au、Cu、Ag都是替代式雜質(各形成3個受主型深能級,Au還另外形成一個施主型深能級,Au在Ge中共有Au、Au、Au、Au、Au五種帶電狀態),Li是間隙式雜質(形成一個淺施主能級);在Si中,Au是替代式雜質(形成一個施主型深能級Au[EV+0.35eV]和一個受主型深能級Au([Ec-0.54eV],其他的能級也可能太深(進入了能帶)而檢測不到),Cu形成3個受主型深能級,Ag形成一個受主型深能級,Li形成一個間隙式淺施主能級。Au原子在半導體中的帶電狀態與半導體的型號和摻雜濃度有關,即在n型半導體中容易獲得電子而成為Au,在p型半導體中容易失去電子而成為Au。
  ②Ⅱ族元素:在Ge中,Zn、Cd、Hg、Be都是替代式雜質(各形成2個受主能級);在Si中,Zn、Cd、Mg都是替代式雜質(各形成2個受主能級),Be也是替代式雜質(形成一個受主能級),Hg還形成2個施主能級。
  ③Ⅵ族元素:在Ge中,S、Se、Te都是替代式雜質,各形成2個施主能級;在Si中,S是替代式雜質(形成3個施主能級),Te是替代式雜質(形成2個施主能級),Se和O的能級情況尚不清楚。
  ④過渡金屬元素:在Ge中,Mn、Fe、Co、Ni都是替代式雜質,各形成2個受主能級,Co還形成一個施主能級;在Si中,Mn、Fe都是替代式雜質(形成施主能級),Co、Ni也都是替代式雜質(各形成2個受主能級)。
  ⑤Ⅲ族元素:其中的In和Tl在Si中都是替代式雜質,但都形成深的受主能級(In的為0.16eV,Tl的為0.26eV)。

3 深能級雜質 -GaAs中的深能級雜質

  Ⅰ族元素:作為替代式雜質,一般是產生受主能級,多為深能級,也有淺能級;間隙雜質Li產生較淺的受主能級;間隙雜質Cu將產生施主能級。
  Ⅲ族和Ⅴ族元素:在GaAs中既不起施主作用、也不起受主作用,是電中性雜質,不產生束縛能級。

4 深能級雜質 -GaP中的深能級雜質

  Ⅰ族元素,在GaP中作為替代式雜質,情況與GaAs中的相同。
  Ⅲ族和Ⅴ族元素,在GaP中的情況與GaAs的不同,可產生「等電子陷阱」這種深能級。如N和Bi將分別產生一個俘獲電子的深能級[EC-0.008eV]和一個俘獲空穴的深能級[Ev+0.038eV]。
上一篇[漂移遷移率]    下一篇 [等電子中心]

相關評論

同義詞:暫無同義詞