文档介绍：《半导体表面》绪论吴振宇******@?密切接触的两相之间的过渡区称为界面。如果其中一相为气体,这种界面通常称为表面。从实用技术学科,表面是指结构、物性与体相不相同的整个表面层,在不同学科领域而有不同尺度范围的划分。从结晶学和固体物理学考虑,表面是指晶体三维周期结构同真空之间的过渡区,它包括不具备三维结构特征的最外原子层。键合在固体最外面的原子层。(Honig)固体外表约1到10个单原子层。(Vickerman)半导体表面的定义半导体表面:纳米到微米尺度的表面层。半导体器件有67种,110余变种。由以下结构单元组成:p-n结;金属-半导体结;MIS(MOS); 异质结。(Complete Guide to Semiconductor Device, 1995)半导体器件:形成某种半导体表面,利用并控制该半导体表面的某种特殊性质,从而获得所需的特殊电学特性。主要内容主要包括金属半导体接触、半导体表面及MIS结构、异质结等三个部分的内容。分别对应于半导体-金属接触表面、半导体-绝缘体接触表面,以及半导体-半导体接触表面。课程安排(一) 金属和半导体的接触( 10学时)具体内容:金属半导体接触及其能级图,金属半导体接触整流理论,少数载流子的注入和欧姆接触。(1)掌握金属半导体接触所形成的能级图。(2)掌握金属半导体接触的整流理论。(3)熟悉少数载流子的注入和欧姆接触。、难点重点:掌握金属半导体接触所形成的能级图。难点:金属半导体接触整流特性。课程安排(二)半导体表面与MIS结构(12学时)具体内容:表面态、表面电场效应,MIS结构的电容-电压特性,硅-二氧化硅系统的性质。(1)熟悉表面态的概念及引起表面态的原因。(2)掌握理想MIS结构在各种外加电压下的表面势和空间电荷分布。(3)掌握MIS结构的电容-电压特性。(4)掌握硅-二氧化硅系统的性质。、难点重点:掌握表面电场效应及MIS结构的电容-电压特性。难点:MIS结构的电容-电压特性。课程安排(三)异质结( 8学时)具体内容:异质结及其能带图,异质结的电流输运机构,异质结在器件中的应用,半导体超晶格。(1)熟练掌握异质结的定义、特征和类型。(2)掌握异质结的能带结构和电流输运机构。(3)了解异质结在器件中的应用。(4)了解超晶格的基本概念。、难点重点:异质结的能带图,电流输运机构。难点:异质结的能带结构,异质结的电流输运机构。课程安排教学环节教学时数课程内容讲课实验****题课讨论课小计金属和半导体的接触9110半导体表面与MIS结构11112异质结718考核方式:笔试(闭卷)。期末考试:100%教材:刘恩科、朱秉生等编《半导体物理学》第七、八、九章第七章金属和半导体的接触内容提要? 金属半导体接触及其能带图? 金属半导体接触整流理论? 金属半导体接触及其能级图一、金属和半导体的功函数 1. 金属功函数金属自由电子气模型:金属由固定的带正电的离子和可以自由运动的带负电的电子气构成。电子分布服从Fermi-Dirac分布,基态时电子均处于Fermi能级以下。只有Fermi能级附近的电子参与电导。(Drude,1900)