您了解半導體材料的特征參數(shù)嗎？看看什么是半導體雜質！

在本文中，編輯者將介紹半導體材料和半導體雜質的特征參數(shù)。

如果您想了解半導體的詳細信息，或者想提高您對半導體的了解，請閱讀以下內容。

1.半導體材料和特性參數(shù)半導體材料是一類具有半導體特性的電子材料，用于制造半導體器件。

常用的重要半導體的導電機理是通過電子和空穴這兩種載流子來實現(xiàn)的，因此分別有N型和P型。

半導體材料通常具有一定的帶隙，并且其電性能容易受到外部條件（例如光，溫度等）的影響。

通過摻雜特定的雜質來制備不同導電類型的材料。

雜質（尤其是重金屬快速擴散雜質和深層雜質）對材料性能有重大影響。

因此，半導體材料應該具有高純度，這不僅需要用于制造半導體材料的原料的相對高純度，而且還需要超凈的生產環(huán)境以最小化生產中的雜質。

大多數(shù)半導體材料是晶體，并且半導體器件對材料的晶體完整性有更高的要求。

另外，對材料的各種電參數(shù)的均勻性有嚴格的要求。

半導體材料是一類功能材料，其電導率在室溫下介于絕緣材料的電導率之間。

導電是通過兩種類型的載流子實現(xiàn)的：電子和空穴，并且室溫下的電阻率通常在105到107歐姆之間。

半導體材料的特性參數(shù)包括禁帶寬度，電阻率，載流子遷移率，非平衡載流子壽命和位錯密度。

禁帶寬度由半導體的電子狀態(tài)和原子構型決定，反映了激發(fā)該材料原子中的價電子從結合態(tài)到自由態(tài)所需的能量。

電阻率和載流子遷移率反映了材料的電導率。

非平衡載流子壽命反映了在外部作用（例如光或電場）下半導體材料的內部載流子從非平衡態(tài)到平衡態(tài)的弛豫特性。

位錯是晶體中最常見的缺陷類型，位錯密度用于測量半導體單晶材料的晶格完整性程度。

對于非晶半導體材料，此參數(shù)不可用。

2.半導體雜質半導體中的雜質對電阻率有很大的影響。

當在半導體中摻雜少量雜質時，雜質原子附近的周期性電勢場會受到干擾并形成額外的受限狀態(tài)，這將在禁帶中產生雜質能級。

例如，當四價元素鍺或硅晶體摻雜有五價元素磷，砷，銻和其他雜質原子時，雜質原子是晶格的分子，并且其五個價電子中的四個與周圍的鍺有關（或硅）原子形成共價鍵，多余的電子在雜質原子附近鍵合，產生類似于氫的能級。

雜質能級位于導帶底部附近的禁帶上方。

雜質能級上的電子容易被激發(fā)到導帶并成為電子載流子。

可以提供電子載流子的這種雜質稱為施主，相應的能級稱為施主能級。

供體能級上的電子躍遷到導帶所需的能量遠小于從價帶到導帶激發(fā)所需的能量。

當痕量的三價元素硼，鋁，鎵和其他雜質原子摻雜到鍺或硅晶體中時，雜質原子與周圍的四個鍺（或硅）原子形成沒有電子的共價鍵。

空位的相應能量狀態(tài)是雜質能級，通常低于價帶附近的禁帶。

價帶中的電子容易被激發(fā)到雜質能級以填補空位，從而使雜質原子變成負離子。

由于價帶中缺乏電子，因此形成了空穴載流子。

這種可以提供空穴的雜質稱為受體雜質。

在存在受體雜質的情況下，在價帶中形成空穴載流子所需的能量比在本征半導體的情況下小得多。

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