掺杂半导体.PPT

第二章 半导体材料 半导体材料 目前用于制造半导体器件的材料有： 元素半导体（Si Ge） 化合物半导体（GaAs InSb） 本征半导体： 不含任何杂质的纯净半导体，其纯度在99.999999%（8~10个9）。 掺杂半导体：半导体材料对杂质的敏感性非常强，例如在Si中掺入千万分之一的磷( P )或者硼（B），就会使电阻率降低20万倍。 硅的电阻率与掺杂（载流子）浓度的关系 电子和空传导穴用砷来做N型掺杂的硅 用硼来做P型掺杂的硅 N型半导体中的电子传导 P半导体中的空穴传导 掺杂半导体的特性 化合物半导体 化合物半导体由元素周期表中的第Ⅱ族、第Ⅲ族、第Ⅳ族、第Ⅵ族形成。其中用的最多的是砷化镓（GaAs）、磷砷化镓（GaAsP）等。主要用来制作发光二极管和微波器件。 化合物半导体的特点： 1、载流子的迁移率比硅高，这种特性使得在通信系统中比Si器件更快的响应高频微波并有效地把它们转变为电流。 2、抗辐射能力强。 3、制造成本较Si大，而且没有天然的氧化物。 对材料的要求： 由于诸如材料的结构、获得的方法及各自的作用，加上杂质、缺陷对器件性能的影响，对他们的要求也不尽相同，对常用的Si、Ge、GaAs其选用的指标主要有： 1、导电类型（P型或N型） 2、电阻率 3、少子寿命 4、晶格的完整性（晶体缺陷要求少于一定数 量） 5、纯度高（对要求以外的其它杂质越少越好） 6、晶向（因为晶体的各向异性，所以不同的器 件要求的晶向不同） * *