半導體材料概述：
從電學性質上講（主要指電阻率）
絕緣體1012—1022 ω.cm
半導體10-6—1012 ω.cm
良導體≤10-6ω.cm
正溫度係數（對電導率而言）
負溫度係數（對電阻率而言）
半導體材料的分類（按化學組成分類）
1）無機物半導體：元素半導體（ge,si）；化合物半導體：二、六族，三、五族。
2）有機物半導體
能帶理論（區別三者導電性）
金屬中，由於組成金屬的原子中的價電子佔據的能帶是部分佔滿的，所以金屬是良好的導體。
半導體由於禁帶寬度比較小，在溫度公升高或有光照時，價帶頂部的電子會得到能量激發到導帶中去，這樣在導帶中就有自由電子，在價帶中就相應的缺少電子，等效為帶有正電子的空穴，電子和空穴同時參與導電，使得半導體具有一定的導電性能。
一般對於絕緣體，禁帶寬度較大，在溫度公升高或有光照時，能夠得到能量而躍遷到導帶的電子很少，因此絕緣體的導電性能很差。
半導體結構型別：
金剛石結構（si/ge):同種元素的兩套麵心立方格仔沿對角線平移1/4套構而成。
閃鋅礦（三、五族化合物如gaas)：兩種元素的兩套麵心立方格仔沿對角線平移1/4套構而成
纖鋅礦對禁帶寬度的影響
對於元素半導體：
同一週期，從左到右，禁帶寬度增大
同一族，原子序數的增大（從上到下），禁帶寬度減小。
一、鍺、矽的化學製備
矽鍺的物理化學性質比較
高純矽的製備方法
各種方法的具體步驟以及製備過程中材料的提純
高純鍺的製備方法及步驟
二、區熔提純
分凝現象，平衡分凝係數，有效分凝係數，正常凝固，
平衡分凝係數與雜質集中的關係p20圖2－1
bps公式及各個物理量的含義；分析如何提高分凝效果，如何變成對數形式
影響區熔提純的因素
區熔的分類，矽和鍺各採用什麼方法
影響區熔的因素：
1）熔區長度
一次區熔的效果，l越大越好
極限分布時，l越小，錠頭雜質濃度越低，純度越高
應用：前幾次用寬熔區，後幾次用窄熔區。
2）熔區的移動速度
電磁攪拌或高頻電磁場的攪動作用，使擴散加速， δ 變薄，使keff與ko接近，分凝的效果也越顯著
凝固速度 f 越慢，keff與ko接近，分凝的效果也越顯著
3）區熔次數的選擇
區熔次數的經驗公式
n=(1-1.5)l/l
4）質量輸運
通過使錠料傾斜乙個角度，用重力作用消除質量輸運效應
鍺的水平區熔提純
根據提純要求確定熔區長度、區熔速度和次數；清洗石墨舟、石英管、鍺錠；將舟裝入石英管、通氫氣或抽真空，排氣；熔區的產生：高頻感應爐(附加電磁攪拌作用)；區熔若干次
矽的懸浮區熔提純
採用懸浮區熔的原因：高溫下矽很活潑,易反應，懸浮區熔可使之不與任何材料接觸；利用熔矽表面張力大而密度小的特點，可使熔區懸浮
質量輸運問題的對策：矽的熔體密度小，質量遷移向區熔方向進行。因此將熔區從下向上移動，靠重力作用消除質量遷移
1.什麼是分凝現象？平衡分凝係數？有效分凝係數？
2.寫出bps公式及各個物理量的含義，並討論影響分凝係數的因素。
3.分別寫出正常凝固過程、一次區熔過程錠條中雜質濃度cs公式,並說明各個物理量的含義。
4.說明為什麼實際區熔時，最初幾次要選擇大熔區後幾次用小熔區的工藝條件。
三.晶體生長理論基礎
1晶體生長的方式
2晶體形成的熱力學條件
3晶體生長的三個階段
4均勻成核，非均勻成核
5均勻成核過程中體系自由能隨晶胚半徑的變化關係分析；圖3－2－－p39，各種晶胚的特點
6矽鍺單晶的生長方法
7直拉法生長單晶的工藝步驟p63
8結晶過程中的結晶驅動力和溶解驅動力
結晶驅動力：結晶通常在恆溫恆壓下進行，相變向自由能減小的方向進行，若體積自由能大於表面能，就是結晶驅動力，若相反，就是熔解驅動力
晶體的外形從能量的角度：晶體的平衡形狀是總介面能最小的形狀。
試述結晶相變的熱力學條件、動力學條件、能量及結構條件。
什麼叫臨界晶核？它的物理意義及與過冷度的定量關係如何？
形核為什麼需要形核功？均勻形核與非均勻形核形核功有何差別？
四、矽鍺晶體中的雜質和缺陷
1矽鍺中雜質的分類
2雜質對材料效能的影響
3直拉法單晶中縱向電阻率均勻性的控制方法
4位錯對材料效能的影響
5位錯對器件的影響
五、 矽外延生長
名詞解釋
同質外延,異質外延,直接外延,間接外延，正外延，反外延，自摻雜，外摻雜
外延不同的分類方法以及每種分類所包括的種類
矽氣相外延原料
矽氣相外延分類
用sicl4外延矽的原理以及影響矽外延生長的因素
抑制自摻雜的途徑？
如何防止外延層的夾層？
矽的異質外延有哪兩種
在sos技術中存在著外延層的生長和腐蝕的矛盾，如何解決？
soi 材料的製備方法有哪些？各自是如何實現的？
六、 三五族化合物半導體
什麼是直接躍遷型能帶,什麼是間接躍遷型能帶?矽鍺屬於什麼型別,砷化鎵屬於什麼型別?
砷化鎵單晶的生長方法有哪幾種？
磷化鎵單晶的生長方法
七、 三五族化合物半導體的外延生長
mbe生長原理
寫出下列縮寫的中文全稱
cvd，pvd，vpe，sos ，soi ，mocvd，mbe，lpe，cbe，ale ，mle
名詞解釋
氣相外延液相外延
金屬有機物氣相沉積分子束外延化學束外延
蒸發濺射
八、 三五族多元化合物半導體
什麼是同質結？ 異質結？異質結的分類有哪些？
什麼是超晶格？勢阱？勢壘？量子阱？
半導體材料 複習
0 緒論 1.半導體的主要特徵 1 電阻率在10 3 109 cm 範圍 2 電阻率的溫度係數是負的 3 通常具有很高的熱電勢 4 具有整流效應 5 對光具有敏感性，能產生光伏效應或光電導效應 2.半導體的歷史 第一代 20世紀初元素半導體如矽 si 鍺 ge 第二代 20世紀50年代化合物半導體如...
半導體材料 短篇
半導體基礎知識 張光春2006.3 一 半導體材料 1.1固體材料按其導電性能可分為三類 絕緣體 半導體及導體，它們典型的電阻率如下 1.2半導體又可以分為元素半導體和化合物半導體，它們的定義如下 元素半導體 element 由一種材料形成的半導體物質，如矽和鍺。半導體器件與物理工藝 化合物 com...
半導體矽材料複習題
一填空題 1.根據單晶矽的使用目的不同，單晶矽的製備工藝也不同，主要的製備工藝有兩種，分別是 區域熔煉法和切克勞斯基法 3.在熱平衡狀態半導體中,載流子的產生和復合的過程保持動態平衡，從而使載流子濃度保持定值，則處於此種狀態下的載流子為 平衡載流子 處於非平衡狀態的半導體，其載流子濃度也不再是n0和...