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lzf_12266金蟲 (正式寫手)
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[求助]
費米能級釘扎實現(xiàn)
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關(guān)于費米能級釘扎。 1 什么叫“費米能級釘扎”，如何做到? 2 怎樣利用晶體中缺陷對費米能級進行釘扎。 問的可能不夠?qū)I(yè)，大概意思就是這樣。 關(guān)鍵是第二個問題。 |
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【答案】應助回帖
lzf_12266(金幣+4, 博學EPI+1): 2011-05-09 21:12:47
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費米能級釘扎效應是半導體物理中的一個重要概念。本來半導體中的Fermi能級是容易發(fā)生位置變化的。例如，摻入施主雜質(zhì)即可使Fermi能級移向?qū)У�，半導體變成為n型半導體；摻入受主雜質(zhì)即可使Fermi能級移向價帶頂，半導體變成為p型半導體。但是，若Fermi能級不能因為摻雜等而發(fā)生位置變化的話，那么就稱這種情況為費米能級釘扎效應。在這種效應起作用的時候，往半導體中即使摻入很多的施主或者受主，但不能激活（即不能提供載流子），故也不能改變半導體的型號，也因此難于通過雜質(zhì)補償來制作出pn結(jié)。 產(chǎn)生費米能級釘扎效應的原因，與材料的本性有關(guān)。寬禁帶半導體（GaN、SiC等）就是一個典型的例子，這種半導體一般只能制備成n型或p型的半導體，摻雜不能改變其型號（即Fermi能級不能移動），故稱為單極性半導體。一般，離子性較強的半導體（如Ⅱ-Ⅵ族半導體，CdS、ZnO、ZnSe、CdSe）就往往是單極性半導體。這主要是由于其中存在大量帶電缺陷，使得費米能級被釘扎住所造成的。正因為如此，采用GaN來制作發(fā)蘭光的二極管時，先前就遇到了很大的困難，后來通過特殊的退火措施才激活了摻入的施主或受主雜質(zhì)，獲得了pn結(jié)——制作出了發(fā)蘭色光的二極管。 非晶態(tài)半導體也往往存在費米能級釘扎效應。制作出的非晶態(tài)半導體多是高阻材料,Fermi能級不能因摻雜而移動，這也是由于其中有大量缺陷的關(guān)系。 此外，半導體表面態(tài)密度較大時也往往造成費米能級釘扎效應。這在M-S系統(tǒng)和MOS系統(tǒng)中起著重要的作用。 |
2樓2011-05-09 11:13:41
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