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;第二章半导体中杂质和缺点能级;第2章半导体中杂质和缺点能级;2.1硅、锗晶体中杂质能级

2.1.1替位式杂质间隙式杂质

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;硅、锗晶体中间隙;间隙式杂质、替位式杂质;间隙式杂质、替位式杂质;2.1.2施主杂质、施主能级;;2.1.3受主杂质受主能级;;;电离能大小：;2.1.4浅能级杂质电离能简单计算;氢原子玻尔轨道半径为?，依据杂质类氢模型将代替，以代替，可得杂质等效玻尔半径，;受主电离能;例题

;;2.1.5杂质赔偿作用;;;半导体器件和集成电路生产中就是利用杂质赔偿作用，在n型Si外延层上特定区域掺入比原先n型外延层浓度更高受主杂质，经过杂质赔偿作用就形成了p型区，而在n型区与p型区交界处就形成了pn结。假如再次掺入比p型区浓度更高施主杂质，在二次赔偿区域内p型半导体就再次转化为n型，从而形成双极型晶体管n-p-n结构。;非Ⅲ、Ⅴ族杂质在Si、Ge禁带中也产生能级，其特点为：

非Ⅲ、Ⅴ族元素在Si、Ge禁带中产生施主能级ED距导带底Ec较远，产生受主能级EA距价带顶Ev较远，这种杂质能级称为深能级，对应杂质称为深能级杂质。

深能级杂质能够屡次电离，每一次电离对应有一个能级，有杂质既引入施主能级又引入受主能级。所以，一个深能级杂质能产生多个杂质能级。如I族铜、银、金能产生三个受主能级；II族元素锌、镉、汞在硅、锗中各产生两个受主能级。;金在锗中多能级;以Ge中掺Au为例：;解释：屡次电离

中性Au0一个价电子能够电离释放到导带，形成施主能级ED,其电离能为(Ec-ED)，从而成为带一个正电荷单重电施主离化态Au+。这个价电子因受共价键束缚，它电离能仅略小于禁带宽度Eg，所以施主能级ED很靠近Ev。

中性Au0为与周围四个Ge原子形成共价键，还能够依次由价带再接收三个电子，分别形成EA1，EA2，EA3三个受主能级。价带激发一个电子给Au0，使之成为单重电受主离化态Au-，电离能为EA1-Ev；从价带再激发一个电子给Au-使之成为二重电受主离化态，所需能量为EA2-Ev；从价带激发第三个电子给使之成为三重电受主离化态，所需能量为EA3-Ev。

因为电子间存在库仑斥力，EA3EA2EA1。;Si、Ge中其它一些深能级杂质引入深能级也能够类似地做出解释。

深能级杂质对半导体中载流子浓度和导电类型影响不像浅能级杂质那样显著，其浓度通常也较低，主要起复合中心作用。

含量极少。作用是捕捉电子，即电子陷阱。因为它能够消除积累空间电荷，降低电容，故可提升器件速度。

采取掺金工艺能够提升高速半导体器件工作速度。;第2章半导体中杂质和缺点能级;2.2III–V族化合物中杂质能级;杂质在GaAs中位置;;第2章半导体中杂质和缺点能级;2.4缺点、位错能级;肖特基缺点（schottkydefect）

特征：晶体中只有晶格原子空位，格点上原子运动到晶体

表面，而不形成间隙原子。;元素半导体中缺点;化合物半导体缺点：主要三种;;2位错;;;图2-3-6晶体中螺位错;作业;小结;课堂练习2：判断正误;课堂练习3：答案;GaAs电子配对情况