什么叫半導(dǎo)體材料?
懸賞分：20|
(1)叫半導(dǎo)體
導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間材料叫做半導(dǎo)體．
例：鍺、硅、砷化鎵等．
半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活有著廣泛應(yīng)用．（例：
電視、半導(dǎo)體收音機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等）原因呢下面介紹
所具有特殊電學(xué)性能．
(2)半導(dǎo)體些電學(xué)特性
①壓敏性：有半導(dǎo)體受壓力電阻發(fā)生較大變化．
用途：制成壓敏元件接入電路測(cè)出電流變化確定壓力變化．
②熱敏性：有半導(dǎo)體受熱電阻隨溫度升高而迅速減?。?br> 用途：制成熱敏電阻用來(lái)測(cè)量小范圍內(nèi)溫度變化．
導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間材料叫做半導(dǎo)體．
例：鍺、硅、砷化鎵等．
半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活有著廣泛應(yīng)用．（例：
電視、半導(dǎo)體收音機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等）原因呢下面介紹
所具有特殊電學(xué)性能．
(2)半導(dǎo)體些電學(xué)特性
①壓敏性：有半導(dǎo)體受壓力電阻發(fā)生較大變化．
用途：制成壓敏元件接入電路測(cè)出電流變化確定壓力變化．
②熱敏性：有半導(dǎo)體受熱電阻隨溫度升高而迅速減?。?br> 用途：制成熱敏電阻用來(lái)測(cè)量小范圍內(nèi)溫度變化．
好
不好其 他 回 答共3條
1樓
半導(dǎo)體材料
作者:input2004-3-5 11:44:48已讀:3037次
（semiconductormaterial）導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間物質(zhì)稱半導(dǎo)體半導(dǎo)體材料類具有半導(dǎo)體性能、用來(lái)制作半導(dǎo)體器件和集成電電子材料其電導(dǎo)率10（U-3）～10（U-9）歐姆/厘米范圍內(nèi)半導(dǎo)體材料電學(xué)性質(zhì)對(duì)光、熱、電、磁等外界因素變化十分敏感半導(dǎo)體材料摻入少量雜質(zhì)控制類材料電導(dǎo)率正利用半導(dǎo)體材料些性質(zhì)才制造出功能多樣半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體工業(yè)基礎(chǔ)發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展有極大影響半導(dǎo)體材料按化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致分下幾類1.元素半導(dǎo)體有鍺、硅、硒、硼、碲、銻等50年代鍺半導(dǎo)體占主導(dǎo)地位鍺半導(dǎo)體器件耐高溫和抗輻射性能較差60年代期逐漸被硅材料取代用硅制造半導(dǎo)體器件耐高溫和抗輻射性能較好特別適宜制作大功率器件因此硅已成應(yīng)用多種增導(dǎo)體材料目前集成電路大多數(shù)用硅材料制造2.化合物半導(dǎo)體由兩種或兩種上元素化合而成半導(dǎo)體材料種類多重要有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等其砷化鎵制造微波器件和集成電重要材料碳化硅由于其抗輻射能力強(qiáng)、耐高溫和化學(xué)穩(wěn)定性好航天技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用3.無(wú)定形半導(dǎo)體材料用作半導(dǎo)體玻璃種非晶體無(wú)定形半導(dǎo)體材料分氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種類材料具有良好開關(guān)和記憶特性和強(qiáng)抗輻射能力主要用來(lái)制造閾值開關(guān)、記憶開關(guān)和固體顯示器件4.有機(jī)增導(dǎo)體材料已知有機(jī)半導(dǎo)體材料有幾十種包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和些芳香族化合物等目前尚未得應(yīng)用
===
非晶態(tài)半導(dǎo)體材料主體制成固態(tài)電子器件非晶態(tài)半導(dǎo)體雖整體上分子排列無(wú)序仍具有單晶體微觀結(jié)構(gòu)因此具有許多特殊性質(zhì)1975年英國(guó)W.G.斯皮爾輝光放電分解硅烷法制備非晶硅薄膜摻雜成功使非晶硅薄膜電阻率變化10數(shù)量級(jí)促進(jìn)非晶態(tài)半導(dǎo)體器件開發(fā)和應(yīng)用同單晶材料相比非晶態(tài)半導(dǎo)體材料制備工藝簡(jiǎn)單對(duì)襯底結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求易于大面積生長(zhǎng)摻雜電阻率變化大制成多種器件非晶硅太陽(yáng)能電池吸收系數(shù)大轉(zhuǎn)換效率高面積大已應(yīng)用計(jì)算器、電子表等商品非晶硅薄膜場(chǎng)效應(yīng)管陣列用作大面積液晶平面顯示屏尋址開關(guān)利用某些硫系非晶態(tài)半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變來(lái)記錄和存儲(chǔ)光電信息器件已應(yīng)用于計(jì)算機(jī)或控制系統(tǒng)利用非晶態(tài)薄膜電荷存儲(chǔ)和光電導(dǎo)特性制成用于靜態(tài)圖像光電轉(zhuǎn)換靜電復(fù)印機(jī)感光體和用于動(dòng)態(tài)圖像光電轉(zhuǎn)換電視攝像管靶面
具有半導(dǎo)體性質(zhì)非晶態(tài)材料非晶態(tài)半導(dǎo)體半導(dǎo)體重要部分50年代B.T.科洛米耶茨等人開始了對(duì)硫系玻璃研究當(dāng)時(shí)少有人注意直1968年S.R.奧弗申斯基關(guān)於用硫系薄膜制作開關(guān)器件專利發(fā)表才引起人們對(duì)非晶態(tài)半導(dǎo)體興趣1975年W.E.斯皮爾等人硅烷輝光放電分解制備非晶硅實(shí)現(xiàn)了摻雜效應(yīng)使控制電導(dǎo)和制造PN結(jié)成能從而非晶硅材料應(yīng)用開辟了廣闊前景理論方面P.W.安德森和莫脫N.F.建立了非晶態(tài)半導(dǎo)體電子理論并因而榮獲1977年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)目前無(wú)論理論方面還應(yīng)用方面非晶態(tài)半導(dǎo)體研究正快地發(fā)展著
分類 目前主要非晶態(tài)半導(dǎo)體有兩大類
硫系玻璃含硫族元素非晶態(tài)半導(dǎo)體例As-Se、As-S通常制備方法熔體冷卻或汽相沉積
四面體鍵非晶態(tài)半導(dǎo)體非晶Si、Ge、GaAs等此類材料非晶態(tài)能用熔體冷卻辦法來(lái)獲得只能用薄膜淀積辦法(蒸發(fā)、濺射、輝光放電或化學(xué)汽相淀積等)只要襯底溫度足夠低淀積薄膜非晶態(tài)結(jié)構(gòu)四面體鍵非晶態(tài)半導(dǎo)體材料性質(zhì)與制備工藝方法和工藝條件密切相關(guān)圖1 同方法制備非晶硅光吸收系數(shù) 給出了同制備工藝非晶硅光吸收系數(shù)譜其a、b制備工藝硅烷輝光放電分解襯底溫度分別500K和300Kc制備工藝濺射d制備工藝蒸發(fā)非晶硅導(dǎo)電性質(zhì)和光電導(dǎo)性質(zhì)也與制備工藝密切相關(guān)其實(shí)硅烷輝光放電法制備非晶硅含有大量H有時(shí)又稱非晶硅氫合金；同工藝條件氫含量同直接影響材料性質(zhì)與此相反硫系玻璃性質(zhì)與制備方法關(guān)系大圖2 汽相淀積濺射薄膜和熔體急冷成塊體AsSeTe光吸收系數(shù)譜 給出了典型實(shí)例用熔體冷卻和濺射辦法制備AsSeTe樣品們光吸收系數(shù)譜具有相同曲線
非晶態(tài)半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu) 非晶態(tài)與晶態(tài)半導(dǎo)體具有類似基本能帶結(jié)構(gòu)也有導(dǎo)帶、價(jià)帶和禁帶(見(jiàn)固體能帶)材料基本能帶結(jié)構(gòu)主要取決於原子附近狀況用化學(xué)鍵模型作定性解釋四面體鍵非晶Ge、Si例Ge、Si四價(jià)電子經(jīng)sp雜化近鄰原子價(jià)電子之間形成共價(jià)鍵其成鍵態(tài)對(duì)應(yīng)於價(jià)帶；反鍵態(tài)對(duì)應(yīng)於導(dǎo)帶無(wú)論Ge、Si晶態(tài)還非晶態(tài)基本結(jié)合方式相同只非晶態(tài)鍵角和鍵長(zhǎng)有定程度畸變因而們基本能帶結(jié)構(gòu)相類似而非晶態(tài)半導(dǎo)體電子態(tài)與晶態(tài)比較也有著本質(zhì)區(qū)別晶態(tài)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)周期有序或者說(shuō)具有平移對(duì)稱性電子波函數(shù)布洛赫函數(shù)波矢與平移對(duì)稱性相聯(lián)系量子數(shù)非晶態(tài)半導(dǎo)體存有周期性 再好量子數(shù)晶態(tài)半導(dǎo)體電子運(yùn)動(dòng)比較自由電子運(yùn)動(dòng)平均自由程遠(yuǎn)大於原子間距；非晶態(tài)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)缺陷畸變使得電子平均自由程大大減小當(dāng)平均自由程接近原子間距數(shù)量級(jí)時(shí)晶態(tài)半導(dǎo)體建立起來(lái)電子漂移運(yùn)動(dòng)概念變得沒(méi)有意義了非晶態(tài)半導(dǎo)體能帶邊態(tài)密度變化像晶態(tài)樣陡而拖有同程度帶尾(圖3 非晶態(tài)半導(dǎo)體態(tài)密度與能量關(guān)系 所示)非晶態(tài)半導(dǎo)體能帶電子態(tài)分兩類：類稱擴(kuò)展態(tài)另類局域態(tài)處擴(kuò)展態(tài)每電子整固體所共有固體整尺度內(nèi)找；外場(chǎng)運(yùn)動(dòng)類似於晶體電子；處局域態(tài)每電子基本局限某區(qū)域狀態(tài)波函數(shù)只能圍繞某點(diǎn)大尺度內(nèi)顯著零們需要靠聲子協(xié)助進(jìn)行跳躍式導(dǎo)電能帶帶心部分?jǐn)U展態(tài)帶尾部分局域態(tài)們之間有分界處圖4 非晶態(tài)半導(dǎo)體擴(kuò)展態(tài)、局域態(tài)和遷移率邊 和分界處稱遷移率邊1960年莫脫首先提出了遷移率邊概念把遷移率看成電子態(tài)能量函數(shù)莫脫認(rèn)分界處和存有遷移率突變局域態(tài)電子跳躍式導(dǎo)電依靠與點(diǎn)陣振動(dòng)交換能量從局域態(tài)跳另局域態(tài)因而當(dāng)溫度趨向0K時(shí)局域態(tài)電子遷移率趨於零擴(kuò)展態(tài)電子導(dǎo)電類似於晶體電子當(dāng)趨於0K時(shí)遷移率趨向有限值莫脫進(jìn)步認(rèn)遷移率邊對(duì)應(yīng)於電子平均自由程接近於原子間距情況并定義種情況下電導(dǎo)率小金屬化電導(dǎo)率而目前圍繞著遷移率邊和小金屬化電導(dǎo)率仍有爭(zhēng)論
缺陷 非晶態(tài)半導(dǎo)體與晶態(tài)相比較其存大量缺陷些缺陷禁帶之引入系列局域能級(jí)們對(duì)非晶態(tài)半導(dǎo)體電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)有著重要影響四面體鍵非晶態(tài)半導(dǎo)體和硫系玻璃兩類非晶態(tài)半導(dǎo)體缺陷有著顯著差別
非晶硅缺陷主要空位、微空洞硅原子外層有四價(jià)電子正常情況應(yīng)與近鄰四硅原子形成四共價(jià)鍵存有空位和微空洞使得有些硅原子周圍四近鄰原子足而產(chǎn)生些懸掛鍵性懸掛鍵上有未成鍵電子懸掛鍵還有兩種能帶電狀態(tài)：釋放未成鍵電子成正電心施主態(tài)；接受第二電子成負(fù)電心受主態(tài)們對(duì)應(yīng)能級(jí)禁帶之分別稱施主和受主能級(jí)因受主態(tài)表示懸掛鍵上有兩電子占據(jù)情況兩電子間庫(kù)侖排斥作用使得受主能級(jí)位置高於施主能級(jí)稱正相關(guān)能因此般情況下懸掛鍵保持只有電子占據(jù)性狀態(tài)實(shí)驗(yàn)觀察懸掛鍵上未配對(duì)電子自旋共振1975年斯皮爾等人利用硅烷輝光放電方法首先實(shí)現(xiàn)非晶硅摻雜效應(yīng)因用種辦法制備非晶硅含有大量氫氫與懸掛鍵結(jié)合大大減少了缺陷態(tài)數(shù)目些缺陷同時(shí)有效復(fù)合心了提高非平衡載流子壽命也必須降低缺陷態(tài)密度因此控制非晶硅缺陷成目前材料制備關(guān)鍵問(wèn)題之
硫系玻璃缺陷形式簡(jiǎn)單懸掛鍵而換價(jià)對(duì)初人們發(fā)現(xiàn)硫系玻璃與非晶硅同觀察缺陷態(tài)上電子自旋共振針對(duì)表面上反?，F(xiàn)象莫脫等人根據(jù)安德森負(fù)相關(guān)能設(shè)想提出了MDS模型當(dāng)缺陷態(tài)上占據(jù)兩電子時(shí)會(huì)引起點(diǎn)陣畸變?nèi)粲伸痘兘档湍芰砍^(guò)電子間庫(kù)侖排斥作用能則表現(xiàn)出有負(fù)相關(guān)能意味著受主能級(jí)位於施主能級(jí)之下用 D、D、D 分別代表缺陷上占有、占有、占有兩電子狀態(tài)負(fù)相關(guān)能意味著：
2D —→ D+D
放熱因而缺陷主要D、D形式存存未配對(duì)電子所沒(méi)有電子自旋共振少人對(duì)D、D、D缺陷結(jié)構(gòu)作了分析非晶態(tài)硒例硒有六價(jià)電子形成兩共價(jià)鍵通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)另外有兩未成鍵 p電子稱孤對(duì)電子鏈端點(diǎn)處相當(dāng)於有性懸掛鍵懸掛鍵能發(fā)生畸變與鄰近孤對(duì)電子成鍵并放出電子(形成D)放出電子與另懸掛鍵結(jié)合成對(duì)孤對(duì)電子(形成D)圖 5 硫系玻璃換價(jià)對(duì) 所示因此又稱種D、D換價(jià)對(duì)由於庫(kù)侖吸引作用使得D、D通常成對(duì)地緊密靠起形成緊密換價(jià)對(duì)硫系玻璃成鍵方式只要有小變化形成組緊密換價(jià)對(duì)圖6 換價(jià)對(duì)自增強(qiáng)效應(yīng) 所示只需小能量有自增強(qiáng)效應(yīng)因而種缺陷濃度通常高利用換價(jià)對(duì)模型解釋硫?qū)俜蔷B(tài)半導(dǎo)體光致發(fā)光光譜、光致電子自旋共振等系列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
應(yīng)用 非晶態(tài)半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用存著大潛力非晶硫早已廣泛應(yīng)用復(fù)印技術(shù)由S.R.奧夫辛斯基首創(chuàng) As-Te-Ge-Si系玻璃半導(dǎo)體制作電改寫主讀存儲(chǔ)器已有商品生產(chǎn)利用光脈沖使碲微晶薄膜玻璃化種性質(zhì)制作光存儲(chǔ)器正研制之對(duì)於非晶硅應(yīng)用目前研究多太陽(yáng)能電池非晶硅比晶體硅制備工藝簡(jiǎn)單易於做成大面積非晶硅對(duì)於太陽(yáng)光吸收效率高器件只需大約1微米厚薄膜材料因此望做成種廉價(jià)太陽(yáng)能電池現(xiàn)已受能源專家重視近已有人試驗(yàn)把非晶硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管用於液晶顯示和集成電路
作者:input2004-3-5 11:44:48已讀:3037次
（semiconductormaterial）導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間物質(zhì)稱半導(dǎo)體半導(dǎo)體材料類具有半導(dǎo)體性能、用來(lái)制作半導(dǎo)體器件和集成電電子材料其電導(dǎo)率10（U-3）～10（U-9）歐姆/厘米范圍內(nèi)半導(dǎo)體材料電學(xué)性質(zhì)對(duì)光、熱、電、磁等外界因素變化十分敏感半導(dǎo)體材料摻入少量雜質(zhì)控制類材料電導(dǎo)率正利用半導(dǎo)體材料些性質(zhì)才制造出功能多樣半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體工業(yè)基礎(chǔ)發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展有極大影響半導(dǎo)體材料按化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致分下幾類1.元素半導(dǎo)體有鍺、硅、硒、硼、碲、銻等50年代鍺半導(dǎo)體占主導(dǎo)地位鍺半導(dǎo)體器件耐高溫和抗輻射性能較差60年代期逐漸被硅材料取代用硅制造半導(dǎo)體器件耐高溫和抗輻射性能較好特別適宜制作大功率器件因此硅已成應(yīng)用多種增導(dǎo)體材料目前集成電路大多數(shù)用硅材料制造2.化合物半導(dǎo)體由兩種或兩種上元素化合而成半導(dǎo)體材料種類多重要有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等其砷化鎵制造微波器件和集成電重要材料碳化硅由于其抗輻射能力強(qiáng)、耐高溫和化學(xué)穩(wěn)定性好航天技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用3.無(wú)定形半導(dǎo)體材料用作半導(dǎo)體玻璃種非晶體無(wú)定形半導(dǎo)體材料分氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種類材料具有良好開關(guān)和記憶特性和強(qiáng)抗輻射能力主要用來(lái)制造閾值開關(guān)、記憶開關(guān)和固體顯示器件4.有機(jī)增導(dǎo)體材料已知有機(jī)半導(dǎo)體材料有幾十種包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和些芳香族化合物等目前尚未得應(yīng)用
===
非晶態(tài)半導(dǎo)體材料主體制成固態(tài)電子器件非晶態(tài)半導(dǎo)體雖整體上分子排列無(wú)序仍具有單晶體微觀結(jié)構(gòu)因此具有許多特殊性質(zhì)1975年英國(guó)W.G.斯皮爾輝光放電分解硅烷法制備非晶硅薄膜摻雜成功使非晶硅薄膜電阻率變化10數(shù)量級(jí)促進(jìn)非晶態(tài)半導(dǎo)體器件開發(fā)和應(yīng)用同單晶材料相比非晶態(tài)半導(dǎo)體材料制備工藝簡(jiǎn)單對(duì)襯底結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求易于大面積生長(zhǎng)摻雜電阻率變化大制成多種器件非晶硅太陽(yáng)能電池吸收系數(shù)大轉(zhuǎn)換效率高面積大已應(yīng)用計(jì)算器、電子表等商品非晶硅薄膜場(chǎng)效應(yīng)管陣列用作大面積液晶平面顯示屏尋址開關(guān)利用某些硫系非晶態(tài)半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變來(lái)記錄和存儲(chǔ)光電信息器件已應(yīng)用于計(jì)算機(jī)或控制系統(tǒng)利用非晶態(tài)薄膜電荷存儲(chǔ)和光電導(dǎo)特性制成用于靜態(tài)圖像光電轉(zhuǎn)換靜電復(fù)印機(jī)感光體和用于動(dòng)態(tài)圖像光電轉(zhuǎn)換電視攝像管靶面
具有半導(dǎo)體性質(zhì)非晶態(tài)材料非晶態(tài)半導(dǎo)體半導(dǎo)體重要部分50年代B.T.科洛米耶茨等人開始了對(duì)硫系玻璃研究當(dāng)時(shí)少有人注意直1968年S.R.奧弗申斯基關(guān)於用硫系薄膜制作開關(guān)器件專利發(fā)表才引起人們對(duì)非晶態(tài)半導(dǎo)體興趣1975年W.E.斯皮爾等人硅烷輝光放電分解制備非晶硅實(shí)現(xiàn)了摻雜效應(yīng)使控制電導(dǎo)和制造PN結(jié)成能從而非晶硅材料應(yīng)用開辟了廣闊前景理論方面P.W.安德森和莫脫N.F.建立了非晶態(tài)半導(dǎo)體電子理論并因而榮獲1977年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)目前無(wú)論理論方面還應(yīng)用方面非晶態(tài)半導(dǎo)體研究正快地發(fā)展著
分類 目前主要非晶態(tài)半導(dǎo)體有兩大類
硫系玻璃含硫族元素非晶態(tài)半導(dǎo)體例As-Se、As-S通常制備方法熔體冷卻或汽相沉積
四面體鍵非晶態(tài)半導(dǎo)體非晶Si、Ge、GaAs等此類材料非晶態(tài)能用熔體冷卻辦法來(lái)獲得只能用薄膜淀積辦法(蒸發(fā)、濺射、輝光放電或化學(xué)汽相淀積等)只要襯底溫度足夠低淀積薄膜非晶態(tài)結(jié)構(gòu)四面體鍵非晶態(tài)半導(dǎo)體材料性質(zhì)與制備工藝方法和工藝條件密切相關(guān)圖1 同方法制備非晶硅光吸收系數(shù) 給出了同制備工藝非晶硅光吸收系數(shù)譜其a、b制備工藝硅烷輝光放電分解襯底溫度分別500K和300Kc制備工藝濺射d制備工藝蒸發(fā)非晶硅導(dǎo)電性質(zhì)和光電導(dǎo)性質(zhì)也與制備工藝密切相關(guān)其實(shí)硅烷輝光放電法制備非晶硅含有大量H有時(shí)又稱非晶硅氫合金；同工藝條件氫含量同直接影響材料性質(zhì)與此相反硫系玻璃性質(zhì)與制備方法關(guān)系大圖2 汽相淀積濺射薄膜和熔體急冷成塊體AsSeTe光吸收系數(shù)譜 給出了典型實(shí)例用熔體冷卻和濺射辦法制備AsSeTe樣品們光吸收系數(shù)譜具有相同曲線
非晶態(tài)半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu) 非晶態(tài)與晶態(tài)半導(dǎo)體具有類似基本能帶結(jié)構(gòu)也有導(dǎo)帶、價(jià)帶和禁帶(見(jiàn)固體能帶)材料基本能帶結(jié)構(gòu)主要取決於原子附近狀況用化學(xué)鍵模型作定性解釋四面體鍵非晶Ge、Si例Ge、Si四價(jià)電子經(jīng)sp雜化近鄰原子價(jià)電子之間形成共價(jià)鍵其成鍵態(tài)對(duì)應(yīng)於價(jià)帶；反鍵態(tài)對(duì)應(yīng)於導(dǎo)帶無(wú)論Ge、Si晶態(tài)還非晶態(tài)基本結(jié)合方式相同只非晶態(tài)鍵角和鍵長(zhǎng)有定程度畸變因而們基本能帶結(jié)構(gòu)相類似而非晶態(tài)半導(dǎo)體電子態(tài)與晶態(tài)比較也有著本質(zhì)區(qū)別晶態(tài)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)周期有序或者說(shuō)具有平移對(duì)稱性電子波函數(shù)布洛赫函數(shù)波矢與平移對(duì)稱性相聯(lián)系量子數(shù)非晶態(tài)半導(dǎo)體存有周期性 再好量子數(shù)晶態(tài)半導(dǎo)體電子運(yùn)動(dòng)比較自由電子運(yùn)動(dòng)平均自由程遠(yuǎn)大於原子間距；非晶態(tài)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)缺陷畸變使得電子平均自由程大大減小當(dāng)平均自由程接近原子間距數(shù)量級(jí)時(shí)晶態(tài)半導(dǎo)體建立起來(lái)電子漂移運(yùn)動(dòng)概念變得沒(méi)有意義了非晶態(tài)半導(dǎo)體能帶邊態(tài)密度變化像晶態(tài)樣陡而拖有同程度帶尾(圖3 非晶態(tài)半導(dǎo)體態(tài)密度與能量關(guān)系 所示)非晶態(tài)半導(dǎo)體能帶電子態(tài)分兩類：類稱擴(kuò)展態(tài)另類局域態(tài)處擴(kuò)展態(tài)每電子整固體所共有固體整尺度內(nèi)找；外場(chǎng)運(yùn)動(dòng)類似於晶體電子；處局域態(tài)每電子基本局限某區(qū)域狀態(tài)波函數(shù)只能圍繞某點(diǎn)大尺度內(nèi)顯著零們需要靠聲子協(xié)助進(jìn)行跳躍式導(dǎo)電能帶帶心部分?jǐn)U展態(tài)帶尾部分局域態(tài)們之間有分界處圖4 非晶態(tài)半導(dǎo)體擴(kuò)展態(tài)、局域態(tài)和遷移率邊 和分界處稱遷移率邊1960年莫脫首先提出了遷移率邊概念把遷移率看成電子態(tài)能量函數(shù)莫脫認(rèn)分界處和存有遷移率突變局域態(tài)電子跳躍式導(dǎo)電依靠與點(diǎn)陣振動(dòng)交換能量從局域態(tài)跳另局域態(tài)因而當(dāng)溫度趨向0K時(shí)局域態(tài)電子遷移率趨於零擴(kuò)展態(tài)電子導(dǎo)電類似於晶體電子當(dāng)趨於0K時(shí)遷移率趨向有限值莫脫進(jìn)步認(rèn)遷移率邊對(duì)應(yīng)於電子平均自由程接近於原子間距情況并定義種情況下電導(dǎo)率小金屬化電導(dǎo)率而目前圍繞著遷移率邊和小金屬化電導(dǎo)率仍有爭(zhēng)論
缺陷 非晶態(tài)半導(dǎo)體與晶態(tài)相比較其存大量缺陷些缺陷禁帶之引入系列局域能級(jí)們對(duì)非晶態(tài)半導(dǎo)體電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)有著重要影響四面體鍵非晶態(tài)半導(dǎo)體和硫系玻璃兩類非晶態(tài)半導(dǎo)體缺陷有著顯著差別
非晶硅缺陷主要空位、微空洞硅原子外層有四價(jià)電子正常情況應(yīng)與近鄰四硅原子形成四共價(jià)鍵存有空位和微空洞使得有些硅原子周圍四近鄰原子足而產(chǎn)生些懸掛鍵性懸掛鍵上有未成鍵電子懸掛鍵還有兩種能帶電狀態(tài)：釋放未成鍵電子成正電心施主態(tài)；接受第二電子成負(fù)電心受主態(tài)們對(duì)應(yīng)能級(jí)禁帶之分別稱施主和受主能級(jí)因受主態(tài)表示懸掛鍵上有兩電子占據(jù)情況兩電子間庫(kù)侖排斥作用使得受主能級(jí)位置高於施主能級(jí)稱正相關(guān)能因此般情況下懸掛鍵保持只有電子占據(jù)性狀態(tài)實(shí)驗(yàn)觀察懸掛鍵上未配對(duì)電子自旋共振1975年斯皮爾等人利用硅烷輝光放電方法首先實(shí)現(xiàn)非晶硅摻雜效應(yīng)因用種辦法制備非晶硅含有大量氫氫與懸掛鍵結(jié)合大大減少了缺陷態(tài)數(shù)目些缺陷同時(shí)有效復(fù)合心了提高非平衡載流子壽命也必須降低缺陷態(tài)密度因此控制非晶硅缺陷成目前材料制備關(guān)鍵問(wèn)題之
硫系玻璃缺陷形式簡(jiǎn)單懸掛鍵而換價(jià)對(duì)初人們發(fā)現(xiàn)硫系玻璃與非晶硅同觀察缺陷態(tài)上電子自旋共振針對(duì)表面上反?，F(xiàn)象莫脫等人根據(jù)安德森負(fù)相關(guān)能設(shè)想提出了MDS模型當(dāng)缺陷態(tài)上占據(jù)兩電子時(shí)會(huì)引起點(diǎn)陣畸變?nèi)粲伸痘兘档湍芰砍^(guò)電子間庫(kù)侖排斥作用能則表現(xiàn)出有負(fù)相關(guān)能意味著受主能級(jí)位於施主能級(jí)之下用 D、D、D 分別代表缺陷上占有、占有、占有兩電子狀態(tài)負(fù)相關(guān)能意味著：
2D —→ D+D
放熱因而缺陷主要D、D形式存存未配對(duì)電子所沒(méi)有電子自旋共振少人對(duì)D、D、D缺陷結(jié)構(gòu)作了分析非晶態(tài)硒例硒有六價(jià)電子形成兩共價(jià)鍵通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)另外有兩未成鍵 p電子稱孤對(duì)電子鏈端點(diǎn)處相當(dāng)於有性懸掛鍵懸掛鍵能發(fā)生畸變與鄰近孤對(duì)電子成鍵并放出電子(形成D)放出電子與另懸掛鍵結(jié)合成對(duì)孤對(duì)電子(形成D)圖 5 硫系玻璃換價(jià)對(duì) 所示因此又稱種D、D換價(jià)對(duì)由於庫(kù)侖吸引作用使得D、D通常成對(duì)地緊密靠起形成緊密換價(jià)對(duì)硫系玻璃成鍵方式只要有小變化形成組緊密換價(jià)對(duì)圖6 換價(jià)對(duì)自增強(qiáng)效應(yīng) 所示只需小能量有自增強(qiáng)效應(yīng)因而種缺陷濃度通常高利用換價(jià)對(duì)模型解釋硫?qū)俜蔷B(tài)半導(dǎo)體光致發(fā)光光譜、光致電子自旋共振等系列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
應(yīng)用 非晶態(tài)半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用存著大潛力非晶硫早已廣泛應(yīng)用復(fù)印技術(shù)由S.R.奧夫辛斯基首創(chuàng) As-Te-Ge-Si系玻璃半導(dǎo)體制作電改寫主讀存儲(chǔ)器已有商品生產(chǎn)利用光脈沖使碲微晶薄膜玻璃化種性質(zhì)制作光存儲(chǔ)器正研制之對(duì)於非晶硅應(yīng)用目前研究多太陽(yáng)能電池非晶硅比晶體硅制備工藝簡(jiǎn)單易於做成大面積非晶硅對(duì)於太陽(yáng)光吸收效率高器件只需大約1微米厚薄膜材料因此望做成種廉價(jià)太陽(yáng)能電池現(xiàn)已受能源專家重視近已有人試驗(yàn)把非晶硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管用於液晶顯示和集成電路
2樓
導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，叫做半導(dǎo)體．
我來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題
立即登陸回答獲取會(huì)員積分，提高用戶級(jí)別