Поведение материалов в электрическом поле. Королёв А.П - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

37
жением примесных уровней в запрещённой зоне существенно определя-
ются кинетические явления в полупроводниках, в том числе величина и
тип проводимости, а также оптические свойства полупроводниковых ма-
териалов.
Примеси в полупроводниках – это инородные атомы, растворённые
в полупроводниках. Примеси в полупроводниках либо замещают в кри-
сталлической решётке атомы основного вещества, образуя твёрдые рас-
творы замещения, либо располагаются в междоузлиях, образуя твёрдые
растворы внедрения.
Следует различать остаточные примеси, которые не были удалены из
полупроводника при очистке или случайно были введены в полупровод-
никовый материал при последующих технологических операциях, и леги-
рующие примеси, намеренно вводимые в заданных количествах в полу-
проводник при легировании как в процессе приготовления поликристал-
лической шихты или выращивания монокристалла, так и в процессе изго-
товления p-n-переходов с целью придания всему материалу или опреде-
лённым его участкам требуемых электрофизических свойств (например,
определённой величины и типа проводимости). Введение легирующих
примесей может обеспечивать воспроизводимые результаты только в том
случае, если их концентрация в полупроводнике (которая должна быть
ниже их предела растворимости при температурах, близких к комнатной)
значительно выше концентрации остаточных примесей. Примеси в соот-
ветствии с их воздействием на физические свойства полупроводника мо-
гут находиться в электрически активном и электрически неактивном со-
стояниях (в зависимости от условий введения и обработки). Электрически
активные примеси могут быть однозначно активными, т.е. проявлять себя
либо как доноры, либо как акцепторы, или амфотерно-активными: часть
примесных атомов может проявлять донорные свойства, а другая – акцеп-
торные.
Электрическая активность примеси характеризуется в основном чис-
лом и распределением связей атома примеси с соседними атомами полу-
проводника. Например, в полупроводниковых кристаллах со структурой
типа алмаза (алмаз, Si, Ge) акцепторами являются элементы III группы
периодической системы Менделеева (атомы которых устанавливают связь
только с тремя из четырёх окружающих их атомов и вызывают появление
дырки), а донорами – элементы V гр. (у которых после установления свя-
зей со всеми четырьмя соседними атомами остаётся один свободный элек-
трон). Энергия ионизации примесных атомов III и V групп в Si и Се близ-
ки к 0,01 эВ, поэтому при комнатных температурах такие примеси почти
полностью ионизированы. При малых концентрациях примеси создают
локализованные энергетические уровни, расположенные в запрещённой
зоне (примесные уровни). В зависимости от того, мало или сравнимо с
шириной запрещённой зоны расстояние от примесного уровня до бли-

Страницы