半导体物理基础知识.pptx

文档介绍：导体,绝缘体和半导体物体的导电能力,一般用材料电阻率的大小来衡量。电阻率越大,说明这种材料的导电能力越弱。表1-1给出以电阻率来区分导体,绝缘体和半导体的大致范围。物体电阻率导体半导体绝缘体Ω·CM<10e-410e-3~10e9>(Si),磷(P),硼(B)--1第三层4个电子第二层8个电子第一层2个电子Si+14P+,有几个价电子就称它为几族元素。若原子失去一个电子,称这个原子为正离子,若原子得到一个电子,则成为一个带负电的负离子。原子变成离子的过程称为电离。。原子无规则排列所组成的物质为非晶体。而晶体则是由原子规则排列所组成的物质。晶体有确定的熔点,而非晶体没有确定熔点,加热时在某一温度范围内逐渐软化。,原子都是周期性的规则排列,称之为单晶。由许多取向不同的单晶颗粒杂乱地排列在一起的固体称为多晶。。硅原子的4个价电子和它相邻的4个原子组成4对共有电子对。这种共有电子对就称为“共价键”。-2所示。-,有规则的排列叫做晶体格子,简称晶格,最小的晶格叫晶胞。-3表示一些重要的晶胞。(a)简单立方(Po)(b)体心立方(Na、W)(c)面心立方(Al、Au)--,它是两个面心立方晶格沿对角线方向上移1/4互相套构而成(-4)。为了简便明了,-2所示的平面结构示意图即可。,这些平面就称为晶面。每个晶面的垂直方向称为晶向。-5是几种常用到的晶面和晶向。(100晶面)(110晶面)(111晶面)-:在晶体的不同面上,原子的疏密程度是不同的,若将原子看成是一些硬的球体,-6所示,按照这样方式排列的晶面就称为原子密排面。-。而金刚石晶格又是两个面心立方晶格套在一起,相互之间。沿着晶胞体对角线方向平移1/4而构成的。我们来看面心立方晶格中的原子密排面。按照硬球模型可以区分在(100)(110)(111)几个晶面上原子排列的情况,-7所示。金钢石晶格是由面心晶格构成,所以它的(111)晶面也是原子密排面,它的特点是,在晶面内原子密集、结合力强,在晶面之间距离较大,结合薄弱,由此产生以下性质:(a)由于(111)密排面本身结合牢固而相互间结合脆弱,在外力作用下,晶体很容易沿着(111)晶面劈裂,晶体中这种易劈裂的晶面称为晶体的解理面。(b)由于(111)密排面结合牢固,化学腐蚀就比较困难和缓慢,而(100)面原子排列密度比(111)面低。所以(100)面比(111)面的腐蚀速度快,选择合适的腐蚀液和腐蚀温度,(100)面腐蚀速度比(111)面大的多,因此,用(100)面硅片采用这种各向异性腐蚀的结果,可以使硅片表面产生许多密布表面为(111)面的四面方锥体,形成绒面状的硅表面。