三五族化合物半导体的杂质能级

article/2025/10/31 8:33:39

一些重要的实验结果

1. 二族元素掺入三五族半导体中,通常取代三族元素,而位于其格点位置上,因为比三族元素少一个价电子,而倾向于接收一个价电子,而起受主的作用,引入浅受主能级

2. 六族元素掺入三五族半导体,通常取代五族元素,而位于其格点上,因为比五族元素多一个价电子,因而起施主的作用,引入施主能级

3. 四族元素掺入三五族化合物半导体中,他们杂乱的分布在格点位置上,掺杂的效果取决于杂质的浓度,以及样品所处的条件,具体一点来说,四族元素杂质浓度较低的时候,四族元素是取代三组元素,多余的电子可以电离释放---施主作用,如果你的掺杂浓度比较高,四族元素取带五族元素,起的是受主作用,纵坐标是电子浓度,单位体积内有多少个电子

4. 当三族元素和五族元素掺入不是由其自身原子构成的三五族元素时,实验测不出这些杂质的影响,也不引入杂质能级,但是这个有例外,但是当在磷化镓当中,我们给它掺入N或者Be

N取代P,N的负电性3.0,共价半径0.70A,P的负电性12.1,共价半径1.10A,N具有更大的负电性,所以具有更强的俘获电子的能力,结果就是俘获电子,成为负电中心,称为等电子陷阱

Be取代P,Be的负电性1.9,Be具有更强的复活空穴的能力,因而能够俘获空穴,称为正电中心,称为等电子陷阱

所谓等电子陷阱,是指与基质原子(自身原子)同族的杂质原子,他们取代了晶体中格点上的同族原子后,仍然是电中性的,但是由于原子序数,共价半径和负电性的区别,因而能够俘获某种载流子,而称为带电中心,这样的带电中心,这样的带电中心,称为等电子陷阱

等电子陷阱:俘获某种载流子而成为带电中心,这一带电中心,由于库仑力的作用,又可以俘获另一种带相反电荷的载流子,称为束缚激子

5.一族元素Au,Ag,Cu在砷化镓中,引入受主能级

6.过渡元素Cr,Mn,Fe,Co,Ni在GaAs引入深受主能级


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