第六章 非晶 有机和微结构半导体材料.ppt

文档介绍：第六章非晶有机和微结构半导体材料
李斌斌
非晶半导体材料
有机半导体材料
微结构半导体材料
非晶半导体材料
非晶的概念
非晶半导体的基本性质
非晶硅的应用
非晶的概念
与晶态半导体材料相比,非晶态半导体材料的原子在空间排列上失去了长程有序性,但其组成原子也不是完全杂乱无章地分布的。
由于受到化学键,特别是共价键的束缚,在几个原子的微小范围内,可以看到与晶体非常相似的结构特征。
所以,一般将非晶态材料的结构描述为:“长程无序,短程有序”。
材料状态
热力学稳定性
原子排列
短程有序
长程有序
平移对称性
晶体
稳定
是
是
有
非晶体
非平衡
是
不是
无
液体
稳定
是
不是
无
气体
稳定
不是
不是
无
用来描述非晶硅的结构模型很多,给出了其中的一种,即连续无规网络模型的示意图。
可以看出,在任一原子周围,仍有四个原子与其键合,只是键角和键长发生了变化,因此在较大范围内,非晶硅就不存在原子的周期性排列。
在非晶硅材料中,还包含有大量的悬挂键、空位等缺陷,因而其有很高的缺陷态密度,它们提供了电子和空穴复合的场所,所以,一般说,非晶硅是不适于做电子器件的。
非晶半导体的基本性质
(1)能带模型
(2)直流电导率
(3)光学性质
(1)能带模型
Mott-CFO模型:
短程有序--基本能带
长程无序--定域态带尾
悬挂键--带隙中间形成隙态
Ec
Ev
晶体半导体
Ec
Ev
非晶半导体