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化合物半导体 p型 n型 理论解释 草稿

 niulib 2019-02-24
非化学计量化合物有何特点?

为什么非化学计量化合物都是n型 或p型半导体材料? 

解答:非化学计量化合物的特点:非化学计量化合物产生及缺陷浓 度与气氛性质、压力有关;可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶 体;缺陷浓度与温度有关,这点可以从平衡常数看出;非化学计量化合 物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩,产生金 属离子过剩(n 型)半导体,正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩, 产生负离子过剩(p 型)半导体

如何确定半导体是重掺杂型的?如果要获得重掺杂型的半导体,掺杂离子如何选取?比如,我想获得CdS重掺杂n型半导体,应该掺什么离子?想获得CdS重掺杂p型半导体,应该掺什么离子?离子选择是否与获得重掺杂的TiO2半导体的方法一样?
1.应该是测费米能级位置吧,与本征费米能级比较,N掺杂后费米能级靠近导带(或者重掺杂费米能级进入导带)。P掺杂费米能级靠近价带。
2.N掺杂一般选比原材料阳离子多一个或两个价电子的阳离子,P掺杂一般选少一个或两个价电子的阳离子。如Si有四个价电子,掺B就是P掺杂,掺P就是N掺杂。
3.CdS不掺杂的情况下也是N型半导体,因为有很多S缺陷。
4.至于选什么离子,你得参考文献了,不是所有离子都可以掺进去的。

对CdS而言
阳离子掺杂 可以是Ag(少一个电子),   In(多一个电子)等,
对TiO2而言   阴离子掺杂 可以是N   具体的多子/少子  最好看文献测试分析结果
毕竟物理是实验科学   理论分析  有时候只是 一相情愿


简单地说是由于化合物半导体的本征缺陷(元素空位,间隙等)导致的。例如ZnO的氧空位缺陷很容易形成,且很难补偿掉,因此ZnO一般都会是n型导电。又比如CuI,Cu空位缺陷很容易形成,于是CuI往往是p型导电。宏观而言化学计量比也许并没有偏离或偏离很少,但微观缺陷类型决定了导电特性。

一般情况下,金属和非金属形成化合物,金属原子空位往往是p型的,因为其空位周围的非金属原子易得到电子,如ZnO中Zn空位产生后,锌氧键断裂,氧容易俘获电子,所以锌空位是受主型缺陷。相反,非金属原子空位往往是n型,是施主,原因是一样的。而对于间隙类缺陷也可以用相同的方法去分析。以上都只是一般情况。

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