题目
11.本征硅中掺入 ^7(cm)^-3 的砷后,半导体是 __ 型的;再掺入 ^6(cm)^-3 的硼后,半-|||-导体是 __ 型的;再掺入一定数量的金,金在半导体中的状态是 __-|||-12.金在半导体硅中是一种 __ 杂质。-|||-13.半导体中浅能级杂质的主要作用是 __ _;深能级杂质-|||-所起的主要作用是 __ 。。-|||-14.Ⅲ族、V族元素掺入半导体硅、锗以后,施主电离能 Delta (E)_(D) 和受主电离能 Delta (E)_(A) 的数值远-|||-低于禁带宽度Eg。这是因为 __ 远弱于 __ _。施主杂质和受主杂质之间的相-|||-互抵消作用称为 __ ,若出现施主浓度近似等于受主浓度的现象,则称为杂质的-|||-__ ,这时不能向导带(或价带)提供有效的 __ o-|||-15.非Ⅲ族、非V族元素在硅禁带中弓|入的施主能级E D距导带底E。 __ ,引入的-|||-受主能级EA距价带顶E __ ,这样的杂质能级称为 __ 。因为非Ⅲ族、非V-|||-族元素在硅中含量较少且能级位置 __ ,它们对硅的 __ 和 __ 的影响-|||-远不如 __ 显著。-|||-16.位错是半导体的一种缺陷,它对半导体材料和器件的性能会产生严重的影响。在棱-|||-位错的周围会导致原子间的压缩和伸张,晶格压缩区禁带宽度 __ ,伸张区禁带宽-|||-度 __-|||-17.一定温度下,晶格点原子在 __ _附近振动,少量原子获得能量挣脱周围原子束-|||-缚形成点缺陷,包括弗仑克耳缺陷、肖特基缺陷和反肖特基缺陷,由于 __ ,通常弗仑克-|||-耳缺陷密度远 __ 肖特基缺陷密度。
题目解答
答案
解析
考查要点：
本组题目主要围绕半导体材料的掺杂类型、杂质能级、缺陷对性能的影响等核心概念展开，重点考查对掺杂效应、能级位置、补偿效应、缺陷类型等知识点的理解。
解题思路：
- 掺杂类型判断：根据掺入元素的价态（Ⅲ族、Ⅴ族）判断导电类型，再掺时需考虑补偿效应。
- 杂质能级分类：区分浅能级（与禁带宽度接近）和深能级（远离禁带）杂质的作用。
- 缺陷影响分析：位错导致晶格畸变，影响禁带宽度；点缺陷形成与热力学条件相关。
第11题
关键点：
- 砷（Ⅴ族）是强电离施主杂质，使硅为n型。
- 硼（Ⅲ族）是受主杂质，与原有施主发生补偿效应，但浓度较低（$10^6 < 10^7$），仍为n型。
- 金（金属）在半导体中形成深能级陷阱，作为复合中心。
第12题
深能级杂质：金属于金属，与硅结合后形成深能级陷阱，电离能远大于禁带宽度。
第13题
浅能级作用：直接参与导电，提供载流子（电子或空穴）。
深能级作用：作为复合中心，捕获载流子，降低导电性。
第14题
核心逻辑：
- Ⅲ/Ⅴ族与硅/锗的共价键能弱于禁带宽度，故电离能低。
- 补偿效应：施主与受主浓度接近时，载流子被大量复合，导电性下降。
第15题
深能级特征：
- 施主能级远离导带底，受主能级远离价带顶。
- 影响弱：因能级位置深，对载流子浓度和导电类型影响有限。
第16题
晶格畸变效应：
- 压缩区：晶格致密，禁带宽度增大。
- 伸张区：晶格松散，禁带宽度减小。
第17题
点缺陷形成条件：
- 原子需克服势垒脱离平衡位置。
- 弗仑克耳缺陷（间隙原子）形成更容易，因无需释放原子，密度远高于肖特基缺陷。