半導體材料09試題 名詞解釋

2022-09-10 13:33:07 字數 1322 閱讀 8805

4、什麼是費公尺-狄拉克統計分布?費公尺分布有什麼特點。(8)根據fermi 統計,能量為e的每個量子態被電子佔據的機率為

fermi-dirac分布函式

ef是費公尺能量或化學勢 ,其物理意義是在體積不變的情況下,系統增加乙個電子所需的自由能,k是玻耳茲曼常量。

費公尺子是自旋為半整數(n+1/2) 的粒子(如:電子、質子、中子等),全同和獨立的費公尺子系統中粒子的最概然分布,簡稱費公尺分布。全同費公尺子系統中粒子不可分辨,費公尺子遵從泡利不相容原理,每一量子態容納的粒子數不能超過乙個。

5、什麼是耿氏效應?(8)

耿氏效應(gunn effect)是 2023年,由耿氏(j.b.gunn) 發現的一種效應。當高於臨界值的恆定直流電壓加到一小塊n型砷化鎵相對面的接觸電極上時,便產生微波振盪。在n型砷化鎵薄片的二端製作良好的歐姆接觸電極,並加上直流電壓使產生的電場超過 3kv/cm時,由於砷化鎵的特殊性質就會產生電流振盪,其頻率可達10^9hz,這就是耿氏二極體。

這種在半導體本體內產生高頻電流的現象稱為耿氏效應。

論述題(41分)1、什麼是超晶格?畫出第ⅰ型、第ⅱ型和第ⅲ型超晶格的能帶圖,並簡述其特點。(18)(教材p150)

超晶格材料是兩種(或兩種以上)不同組元(或導電型別)以幾個奈米到幾十個奈米的薄層交替生長並保持嚴格週期性的多層膜,事實上就是特定形式的層狀精細複合材料。

2、簡述si中o、c、n、h雜質對si材料的效能的影響?(這個題目看不大清,應該就是這相關的知識點)(教材p24)

o:與氧相關的缺陷,有利有弊。其利是可以用於進行內吸雜、吸除器件有源區內的有害雜質、可訂扎位錯,提高si晶元的力學強度。其弊是氧沉澱過大會導致矽片翹曲,並引入二次缺陷等。

c:c會降低擊穿電壓,增加漏電流;c會促進氧沉澱和新施主的形成;c會抑制熱施主的形成並有助於去除熱施主。

n:n雖為v族元素,但在si中不是施主,也不引入電活性中心,它一般以雙原子n對形式存在於si中,n可抑制對si中的微缺陷、提高材料的機械強度。si中的n可與o 起反應形成n-o複合體,它是淺熱施主,其能級在導帶下0.

035~0.038 ev。

h:氫在si中能形成h-o複合體;氫能促進氧的擴散並可促進熱施主的形成。氫還能同許多電活性雜質及一些缺陷相互作用形成各種各樣的複合體(基本上都是電中性的)而可鈍化雜質和缺陷的電活性;氫還能鈍化由於氧化而引入的點缺陷,它有助於提高器件的效能,si中的氫還有個大的作用是它能夠鈍化晶體的表面或介面,即使用sio2鈍化表面再進行氫化也能提高器件效能。

3、什麼是pn結,畫出平衡時pn結的能帶圖。

採用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將p型半導體與n型半導體製作在同一塊半導體(通常是矽或鍺)基片上,在它們的交介面就形成空間電荷區稱pn結。

平衡時pn結的能帶圖教材p167。

半導體材料名詞解釋

第二章1.半導體 電導率介於金屬和絕緣體之間的材料稱為半導體。2.本徵半導體 完全純淨的半導體稱為本徵半導體。它們是製造半導體器件的基本材料。3.本徵激發 當t公升高或光線照射時,產生自由電子空穴對的現象稱為本徵激發。型半導體 本徵半導體中摻入少量五價元素構成。型半導體 本徵半導體中摻入少量三價元素...

材料效能名詞解釋

彈性變形 材料受載後產生變形,解除安裝後這部分變形消逝,材料恢復到原來的狀態的性質 彈性比功 彈性變形過程中吸收變形功的能力 彈性極限 即彈性變形過渡到彈 塑性變形時的應力 彈性模量 工程上彈性模量被稱為材料的剛度,表徵材料對彈性變形的抗力 滯彈性 快速載入或者解除安裝後,材料隨時間的延長而產生的附...

工程材料名詞解釋

晶界 晶粒與晶粒之間的介面稱為晶界。點缺陷 點缺陷是指在三維方向上尺寸都很小的一種缺陷,包括空位,間隙原子和置換原子等。線缺陷 線缺陷是指在晶體中呈線狀分布 在乙個方向上尺寸很大,另兩個方向上尺寸很小 的缺陷,常見線缺陷的各種型別的位錯。面缺陷 是指晶體中呈面狀分布 在兩個方向上的尺寸很大,在第三個...