《第5章获取材料II.pptVIP

（2）是一种本征半导体材料，其光吸收系数比非本征半导体材料大得多； （3）热激发速率小； （4）有较小的电子有效质量、很高的电子迁移率、较低的本征载流子浓度和较小的介电常数； （5）热膨胀系数与硅接近。 这种材料的应用十分广泛，人们已研制出了光导型与光伏型探测器。 1. Hg1-xCdxTe材料的特点 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 40多年来，MCT晶体一直是最受重视的红外探测器材料。其薄膜材料制备采用了MBE和MOCVD技术。HgCdTe单晶的制备是比较困难的： 2.Hg1-xCdxTe材料的制备 （1）HgTe-CdTe赝二元系的相图中液相线与固相线之间有显著的差别； （2）熔体化学计量配比的偏离容易引起Te组元过剩； （3）汞蒸气压工艺控制困难； （4）晶体中Hg-Te的键合力弱； （5）晶体的径向组分均匀性明显依赖于固－液界面的形状。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第五章　信息获取材料 信息功能材料 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.4 元素半导体光电材料 理想的晶体在绝对零度时存在一个空的导带，由一个禁带把导带与填满的价带隔开，随着温度上升，由于热激发而产生 n-p 对，引起导电势，这种性质叫做本征半导电性，电子和空穴具有相同的浓度： 一、Si 和 Ge 的结构特征和电学性质 1. 本征性质 典型的禁带宽度： Si 1.12 eV Ge 0.665 eV 四方面的特点： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 理想的晶体是不存在的，由于实际半导体中化学杂质和结构缺陷或多或少为存在，影响平衡时电子和空穴的相对浓度。但是： 施主和受主相等浓度导致类似本征材料的状况。 杂质能级如果靠近相应能带边缘，则为浅位杂质，反之为深位杂质。前者是III族和V族的全部元素，后者有过渡金属等。 2. 非本征性质 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 热振动、杂质和结构缺陷是晶体周期的不完整性的三个方面。 缺陷的重要性主要在于它们对迁移率、复合和俘获现象的影响，主要有点缺陷、线缺陷和面缺陷。 点缺陷是集中在晶体中单点的结构缺陷，包括空位和填隙等； 线缺陷是沿着一条件集中的不完整性，也叫做位错，如：应力作用下产生的某些平面滑移等； 人们对面缺陷的研究知之甚少，相对来说也不太重要。 3. 晶格的结构缺陷 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在实际应用中，电子和空穴的浓度往往是偏离平衡浓度的，即所谓的非平衡现象是普遍存在的。 如果： 那么，可以定义 t 为少数载流子寿命。再由Einstein关系可以得到扩散率和扩散长度： 在最初的半导体晶体中，截流载流子寿命仅受复合过程限制，因为当时注重于减少俘获效应；但是在半导体辐射探测器的研究中，往往是由测量出的电荷收集效率来推导电荷载流子的寿命的。 4. 半导体辐射探测器的有效载流子浓度 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Eg(Si) = 1.12 eV Eg(Ge) = 0.67 eV，两者的本征型探测器远不如PbS探测器，所以要引入杂质。 1.非本征 Si 材料的特性 引入杂质在Si禁带中建立起相应的