文档介绍：第二章半导体物理基础
主要内容
一、半导体材料及其结构
二、半导体的电子状态和能带
三、半导体中的载流子
四、半导体中的掺杂
五、半导体中的载流子及其输运
六、半导体中的光电特性
一、半导体材料及其结构
1、什么是半导体?
固体材料从导电特性上分成:
超导体、导体、半导体、绝缘体
从导电特性和机制来分:
不同的禁带宽度及其温度特性,
不同的输运机制
能带结构
Semiconductor
导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体。电阻率在10-4-1010 cm.
半导体的基本特性
元素半导体和化合物半导体
晶态半导体、非晶及多晶半导体
无机半导体和有机半导体
本征半导体和杂质半导体
半导体的种类
温度效应-----负温度系数
掺杂效应-----杂质敏感性
光电效应-----光电导
电场、磁场效应
常见的半导体材料
2、固体的结构
固体从其结构来讲有规则和不规则,如玻璃的结构则是不规则的,而硅单晶的结构是规则的:
按照构成固体的粒子在空间的排列情况,可以将固体分为:
单晶
有周期性
非晶
无周期性
多晶
每个小区域有周期性
3、晶体的结构
1)晶体和晶格:由于构成晶体的粒子的不同性质,使得其空间的周期性排列也不相同;为了研究晶体的结构,将构成晶体的粒子抽象为一个点,这样得到的空间点阵成为晶格。
2)晶体结构与原子结合的形式有关
晶体结合的基本形式:共价结合、离子结合、金属结合、范德瓦耳斯结合
半导体的晶体结构:主要有
金刚石结构( Ge、Si)
闪锌矿结构(GaAs等III-V族和CdTe等II-VI族化合物) 纤锌矿结构(部分III-V族和II-VI族化合物)
◆金刚石结构
◆闪锌矿结构
◆纤锌矿结构