掺杂的总结(优选5篇)

掺杂的总结 第1篇

多子:掺杂形成,浓度与杂质浓度相等。起主要导电作用。 少子:本征激发形成,浓度低。对温度敏感,影响器件性能。

可通过二次掺杂改变半导体类型

如:在P型半导体中掺入足够量的五价元素,可将其改型为N型半导体

存在少子比多子多的情况

如:BJT中基区非平衡少子数量远多于多子

空间电荷区内,正、负电荷的电量相等。 故当P区和N区杂志浓度相等时,负离子区和正离子区的电荷区内,正、负电荷的电量相等。(对称结) 而当两边杂质浓度不同时,浓度高的一侧的离子区宽度低于浓度低的一侧。(不对称PN结)

PN结平衡后掺杂浓度越高耗尽层越窄的原因? E ∝ N D W E{\propto}N_DW E∝ND​W(电场强度正比于掺杂浓度宽度) φ ∝ E W \varphi{\propto}EW φ∝EW(电势差正比于电场强度宽度) 可得: φ ∝ N D W 2 \varphi{\propto}N_DW^2 φ∝ND​W2 即电势差一样时,高掺杂的掺杂浓度大,所以耗尽层宽度窄。

PN结的结电容 势垒电容 C b C_b Cb​:由反向电压使PN结宽窄发生变化作可变电容 扩散电容 C d C_d Cd​:加正向电压时,由非平衡少子与电压之间的关系决定

掺杂的总结 第2篇

通常讨论杂质半导体的特性时,总会假设导带底和价带顶的有效能态密度是不变的,也就间接假设了禁带宽度不变。

但是在重掺杂的时候,尤其是在简并半导体中,重掺杂会严重影响禁带宽度。

在简并半导体中,由于掺杂浓度极高,原来分立的杂质能级分裂为能带,进一步与导带底和价带顶产生交叠,从而在禁带中出现了允许电子存在的能量状态,即禁带宽度变窄。

简并半导体的禁带变窄用在晶体管中时,就会使晶体管的增益下降,而不是像预期的那样增益上升。

掺杂的总结 第3篇

对于pn结来说,在冶金结两侧杂质浓度一般不同。在热平衡条件下,载流子的扩散运动产生了内建电势差,进一步形成了空间电荷区,即耗尽层。重掺杂的一侧,载流子浓度高,向低掺杂一侧扩散的载流子也就多,从而在低掺杂侧复合的载流子多,于是低掺杂一侧的空间电荷区较宽,而重掺杂一侧空间电荷区教窄。

典型地,对于单边突变结,如p+n结,空间电荷区几乎扩展在n区一侧。

也就是说,重掺杂时空间电荷区会向低掺杂一侧扩展,重掺杂一侧空间电荷区变窄。

掺杂的总结 第4篇

三价元素即元素周期表中的ⅢA族元素,代表性的为硼(B),镓(Ga)。这两个元素,最外层有3个电子。

硼 (B)是一种硬而脆的非金属元素,呈黑色或棕色。在自然界中,它大多以其氧化物或硼酸盐的形式存在,常见物质有硼酸、硼砂等。

镓 (Ga)一种柔软的金属,低熔点。它的熔点约为°C,GaAs被广泛用作半导体材料。此外,镓也用于生产太阳能电池、LED等。

常见的掺杂方式

目前主要有两种方式,即扩散与离子注入。

扩散

首先,半导体晶片经过清洁,以确保其表面没有污染。随后,硅片在高温下(扩散炉)加热。掺杂剂原子能够进入到半导体材料中,完成扩散后,进行退火等后处理,以稳定化掺杂剂的分布。

离子注入

离子注入使用高电压将离子态的掺杂物加速到非常高的速度,加速后的离子被精确地射向硅片的表面。由于离子具有高动能,它们会穿透硅片的表面并进入其内部。详见下几次的文章。

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掺杂的总结 第5篇

重掺杂时pn结的内建电势差大,势垒高,也就意味着在空间电荷区内的场强大。那么在pn结反偏的情况下,只需小的反偏电压,就能使载流子在空间电荷区的高电场作用下获得更高的速度。高速载流子有一定几率和晶格原子发生碰撞,从而发生雪崩击穿。

即随着掺杂浓度的增加,载流子发生雪崩击穿的几率也在增加,击穿电压变小。

当掺杂浓度进一步增大时,直至价带顶能级超过导带底部能级,而空间电荷区又很窄,这时候价带顶的电子就会有很大的几率穿过势垒到达导带底,发生齐纳击穿。

特别地,在TTL中,重掺杂还有可能使集电结和发射结势垒穿通。

相比于单边突变结,线型缓变结共容易击穿。