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1、福州大学固体物理及半导体物理 (01100847教案 2011-2012 学年下学期热缺陷的数目随温度升高而增加热缺陷中以肖特基缺陷为主（即原子空位为主）。原因：三种点缺陷中形成肖特基缺陷需要的能量最小。淬火后可以 “冻结 ”高温下形成的缺陷。退火后可以消除大部分缺陷。半导体器件生产工艺中，经高温加工（如扩散）后的晶片一般都需要进行退火处理。离子注入形成的缺陷也用退火来消除。 点缺陷对半导体性质的影响缺陷处晶格畸变，周期性势场被破坏，致使在禁带中产生能级。热缺陷能级大多为深能级，在半导体中起复合中心作用，使非平衡载流子浓度和寿命降低。空位缺陷有利于杂质扩散对载流子有散射作用，使载流子迁移率和寿
2、命降低。2. 硅、锗晶体中的点缺陷空位易于间隙原子出现，因为空位周围有四个不成对电子，成为不饱和的共价键，所以空位表现出受主作用；每个间隙原子有四个可以失去的电子，所以表现出施主作用。 3. III-V 族化合物中的点缺陷 化合物成分偏离正常的化学比所引起的点缺陷。当 T0K时：空位 : VGa、间隙原子 : GaI、反结构缺陷(替位原子 Ga 原子占据 As 空位，或 As 原子占据 Ga 空位， 记为 GaAs 和AsGa。 化合物晶体中的各类点缺陷可以电离，释放出电子或空穴，从而影响材料的 电学性质。：当 Ga 的位置被 As 取代后，多出一个电子，相当于施主；：当 As 的位置被 Ga
3、 取代后，少一个电子，相当于受主；4. 离子晶体中的点缺陷 - 族化合物半导体中主要是离子键起作用，正负离子相间排列组成了非常 稳定的结构，所以外界杂质对它们性能的影响不显著。其导电类型主要是由它们自身结构的缺陷（间隙原子或空格点）所决定，这 类缺陷在半导体中常起施主或受主作用。 .a. 负离子空位：产生正电中心，起施主作用 电负性小； -6Revised time: 2012-05-08制作人：微电子学系 王少昊福州大学固体物理及半导体物理(01100847教案 2011-2012 学年下学期 b.正离子填隙：产生正电中心，起施主作用；c.正离子空位：产生负电中心，起受主作用 电负性大； d
4、.负离子填隙：产生正电中心，起受主作用。离子性强的化合物半导体（ M,X ），正离子空位是受主，负离子空位是施主，金属原子为间隙原子时为施主，非金属原子为间隙原子时为受主5. 替位原子造成的反结构缺陷特征：出现在化合物半导体中；化合物半导体： A 、B 两种原子组成的半导体。6.位错 位错是半导体中的一种缺陷，它对半导体材料和器件的性能会产生严重的影响。 例子：锗中的 60 棱位错 图 2-18(a 位错线在（ 111 ）面内方向，滑移方向是，位错线和滑移方向之 间的夹角是 60 。图 2-18(b 为其中一个位错截面。 在棱位错周围，晶格发生畸变，在体积形变时，导带底 Ec 和价带顶 Ec
5、的改变 可以分别表示为其中 c和 c称为形变势常数，而 Ec0 和 Ev0 分别为完整半导体内导带底和价带顶位置，所以禁带宽度变化为棱位错对半导体性能的影响位错线上的悬挂键可以接受电子变为负电中心，表现为受主；悬挂键上的一 个电子也可以被释放出来而变为正电中心，此时表现为施主，即不饱和的悬挂键具有双性行为，可以起受主作用，也可以起施主作用。位错线处晶格变形，导致能带变形；位错线影响杂质分布均匀性；位错线若接受电子变成负电中心，对载流子有散射作用。（第四章）影响少子寿命，原因：一是能带变形，禁带宽度减小，有利于非平衡载流子复合；二是在禁带中产生深能级，促进载流子复合。（第五章）-7Revised time: 2012-05-08 制作人：微电子学系 王少昊
