信息功能材料学.docx

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1、信息功能材料学 信息功能材料学 第一章：半导体材料 1，本征半导体的能带结构课分为：干脆带隙半导体，间接带隙半导体。 2，半导体掺杂工艺主要有：扩散，离子注入等。 3，向半导体中掺杂高价杂质时，杂质原子供应的价电子数目多于半导体原子，多余的价电子很简单进入导带而成为电子载流子，半导体的电导率也随之增加，这种供应多余价电子的掺杂称为施主掺杂。 向半导体中掺杂低价杂质时，杂质原子供应的价电子数目少于半导体原子，很简单在价带形成空穴，半导体的电导率也随之增加，这种掺杂称为施主掺杂。4，np=Ne*Nv*exp(-Eg/k B T)；Eg=Ec-E V；Eg-半导体的禁带宽度 5，非平衡载流子主要影响

2、少子。 当半导体承受外界作用时，除热平衡载流子外，还将产生非平衡载流子。 非平衡载流子的复合过程分为干脆复合和间接复合。 干脆复合是指电子干脆从导带跃迁至价带的过程。 6，半导体的电导率是由载流子浓度和载流子迁移率共同确定的。 7，对于本征半导体来说，载流子浓度仅与温度有关；对于杂质半导体而言，载流子浓度由半导体掺杂浓度和温度共同确定。 8，半导体光汲取的机制：本征汲取，激子汲取，杂质汲取，自由载流子汲取，声子汲取。 9，半导体光汲取机制中，除声子汲取外，都将产生额外的载流子，由于半导体的电导率与载流子浓度成正比，所以光照可以引起半导体电导率的增加，这部分增加的电导率称为光电导。 10，假如磁

3、场方向与电流方向垂直，导体中就会在磁场和电流方向上产生电场，这就是霍尔效应。 11，半导体置于磁场中，半导体的电阻会增加，这种效应称为半导体的磁阻效应。 磁阻效应分为物理磁阻效应和几何磁阻效应。 理磁阻效应主要是由于载流子在磁场作用下做螺旋运动，导致载流子散射概率增加二引起的电阻增加现象。 几何磁阻效应主要是由于样品的形态引起的电阻增加的现象。 12，块状半导体单晶制备技术中，广泛应用的是：切克劳斯基法（提拉法）；布里奇曼法（坩埚下降法）。 13，半导体薄膜制备方法：磁控溅射；分子束外延，金属有机化学气象沉积。14，GaAs半导体的应用： 砷化镓的禁带宽度达工作温度大，适合制作大功率器件。 电子迁移率高，有效质量小，用GaAs制作的半导体器件工作速度快， 噪声低。 GaAs为干脆带隙半导体，光电转换效率和发光效率都很高，适合制作太 阳能电池，发光二极管，半导体激光器。 GaAs光汲取系数高，适合制作红外探测器件。 15，半导体的四种效应： 光照下产生电压光生伏特效应 导电方向性整流效应