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1、2.1半导体semiconductor：电阻率介于导体与绝缘体之间，其范围为的一种固体物质。在较宽的温度范围 内 ，电 阻 率 随 温度的升高而减小。电流是由带正电的空穴和带负电的电子的定向传输实现的。半导 体 按 其结构可分为三类：单晶体、多晶体和非晶体。2.2元素半导体elemental semiconductor：由一种元素组成的半导体。硅和锗是最常用的元素半导体。2.3化合物半导体compound semiconductor:由两种或两种以上的元素化合而成的半导体，如砷化稼、稼 铝砷等。2.4本征半导体intrinsic semiconductor:晶格完整且不含杂质的单晶半导体，其中
2、参与导电的电子和空 穴数目相等。这是一种实际上难以实现的理想情况。实用上所说的本征半导体是指仅含极痕量杂质，导电 性能与理想情况很相近的半导体 。2.5导电类型conductivity type:半导体材料中多数载流子的性质所决定的导电特性。2.6 n-型半导体n-type semiconductor :多数载流子为电子的半导体。2.7 p-型半导体p-type semiconductor :多数载流子为空穴的半导体。2.8空穴hole:半导体价带结构中一种流动空位，其作用就像一个具有正有效质量的正电子电荷一样。2.9受主accepter:半导体中其能级位于禁带内，能“接受价带激发电子的杂质原
3、子或晶格缺陷，形成 空穴导电。2.10施主donor:半导体中其能级位于禁带内，能向导带“施放”电子的杂质原子或晶格缺陷，形成电子 导电。2.11载流子carrier :固体中一种能传输电荷的载体，又称荷电载流子。例如，半导体中导电空穴和导电 电子2.12载流子浓度carrier concentration:单位体积的载流子数目。在室温无补偿存在的情况下为电离杂 质的浓度。空穴浓度的符号为p,电子浓度的符号为n。2.13多数载流子majority carrier:大于载流子总浓度一半的那类载流子。例如，p型半导体中的空穴。2.14少数载流子minority carrier:小于载流子总浓度一半
4、的那类载流子。例如、p型半导体中的电子。 2.15杂质浓度impurity concentration：单位体积内杂质原子的数目。2.16深能级杂质deep-level impurity： 一种化学元素，当其引入半导体中，形成一个或多个能级。该能 级距导带底、价带顶较远，且多位于禁带中央区域，介于n型和p型掺杂剂杂质能级之间。2.17复合中心recombination center：半导体中对电子和空穴起复合作用的杂质或缺陷。2.18补偿compensation:半导体内同时存在施主杂质和受主杂质，施主杂质施放的电子为受主杂质接收， 其作用相互抵消 。2.19耗尽层depletion laye
5、r:荷电载流子电荷密度不足以中和施主和受主的净固定电荷密度的区域。又称 势垒区、阻挡层或空间电荷层 。2.20红外吸收光谱infrared absorption spectrum:当半导体受到红外光的辐射时，产生振动能级的跃迁。 在振动时伴有偶极矩改变的原子，吸收红外光子所形成的光谱。2.21红外吸收系数infrared absorption coefficient（IR）:波长为A的红外光通过半导体试样，试样透过 率倒数的自然对数与试样光程之比。单位为cm-o2.22电阻率（体）resistivity（bulk）:单位体积的材料对与两平行面垂直通过的电流的阻力。一般来说， 体电阻率为材料中平
6、行于电流的电场强度与电流密度之比。符号为P,单位为f2-cm.2.23电导率conductivity:电阻率的倒数，它等于载流子浓度、电子电荷和载流子迁移率的乘积。符号 为。，单位为（0 cm ） 。2.24电阻率允许偏差allowable resistivity tolerance：晶片中心或晶锭断面中心的电阻率与标称电阻率 的最大允许差值，它可以用标称值的百分数来表示 。2.25径向电阻率变化radial resistivity variation：晶片中心点与偏离晶片中心的某一点或若干对称分 布的设定点（典型设定点是晶片半径的1/2处或靠近晶片边缘处）的电阻率之间的差值。这种电阻率的差值
7、 可以表示为中心值的百分数。又称径向电阻率梯度。2.26薄层电阻sheet resistance： 一种薄层导电材料的电学性质，其值等于薄层电阻率除以薄层厚度。又 称方块电阻。符号为R,，单位为n / 口。2.27扩展电阻spreading resistance:导电金属探针与半导体触点间的测量电阻，它由探针附近的半导体 电阻率决定。2.28二探针two point probe：测量材料平均体电阻率的一种电探针装置。在柱形样品两端通以直流电流， 测量垂直压在被测样品侧面上的两根金属探针间的电位差。2.29四探针four point probe：测量材料表面层电阻率的一种电探针装置。排列成一直线
8、、间距相等的四 根金属探针垂直压在样品表面上 ，使直流电流从两外探针之间通过，测量两内探针间的电位差。2.30迁移率mobility:载流子在单位电场强度作用下的平均漂移速度。在单一载流子体系中，载流子迁移 率与特定条件下测定的霍尔迁移率成正比。迁移率的符号为P,单位为cm/（V s ）.2.31霍尔效应Hall effect：若对通电的样品施加垂直磁场，由于罗伦兹力的作用，则在垂直于电流与磁 场的方向上有横向电势差出现 ，该效应为霍尔效应。所产生的横向电场为霍尔电场。霍尔电场的大小与磁 感应强度及电流密度成比。比例系数R,称为霍尔系数，其计算公式为：RH= 士 Y/ne式中，“+ ”、一号分
9、别对应空穴导电和电子导电，Y是一个与散射机构、样品温度、能带结构及磁场强度有关的因子， n为载流子浓度，。为电子电荷。单位为m 丫 Co2.32 霍尔系数Hall coefficient：见 2. 31 条。2.33霍尔迁移率Hall mobility：霍尔系数和电导率的乘积（RHa），与迁移率有相同的量纲，通常将这个 量叫做霍尔迁移率，用（AH表 示：IAH = IR Ha 2.34 寿命lifetime2.34.1 晶体中非平衡载流子由产生到复合存在的平均时间间隔，它等于非平衡少数载流子浓度衰减 到起 始 值 的 1 /e （e= 2.718）所需的时间。又称少数载流子寿命，体寿命。2.3
10、4.2 非平衡少数载流子扩散长度的平方除以扩散系数所得商，而扩散系数是设定的或由载流子迁 移率测量确定的。寿命符号为r ,单位为2.35各向异性anisotropic:在不同的结晶方向具有不同的物理特性。又称非各向同性，非均质性。2.36结晶学表示法crystallographic notation:用特定符号表示结晶学晶面和晶向的方法。晶面 （ ） ，如 （ 111）晶面族 ） ，如 111）晶向 ， 如 11 1晶向族（ ，女廿（111）2.37密勒指数Miller indices：以点阵常数度量晶面在三个晶轴上截距的倒数的一组最小整数比，又称晶 面指数，常用以标记晶面 。2.38劳埃法L
11、aue method：用连续能谱的X射线投射到固定的单晶体上，满足布拉格定律的X射线得到反射， 对反射出的X射线进行晶体分析，以确定晶体宏观对称性的一种衍射方法。2.39晶向crystallographic direction:通过空间点阵中任意两个阵点的直线所表示的方向。2.40晶面crystallograhpic plane:通过空间点阵中不在同一直线上的三个阵点的平面。2.41取向偏离off-orientation:晶片表面法线与晶体结晶方向偏离的一定角度。2.42 正交晶向偏离。 rthogonalmisorientation： （111）单晶片作取向偏离时，晶片表面法向矢量在（111
12、） 的投影与平行于主参考面和法向矢量最近邻的110）在（111）上的投影所构成的角。2.43主参考面primary flat:指规范化圆形晶片上长度最长的参考面，其取向通常是特定的晶体方向。也 称第一参考面。2.44副参考面secondary flat:指规范化圆形晶片长度小于主参考面的平面。它相对于主参考面的位置标 记该晶片的导电类型和取向。又称第二参考面2.45解理面cleavage plane：晶体受到机械力作用时，沿晶体结构所确定的某一晶面劈裂，这种劈裂面称 为解理面。2.46外延层epitaxial layer:在半导体衬底上生长且与衬底材料有相同结晶学取向的薄层。若薄层材料与 衬底
13、材料相同，称同质外延层。若薄层材料与衬底材料不相同，则称异质外延层。2.47扩散层diffused layer:采用固态扩散工艺，将杂质引人单晶，使单晶表面层形成的相同或相反导电 类型的区域。2.48埋层buried layer:外延层覆盖的扩散区，又称副扩散层或膜下扩散层。2.49薄层边界layer boundary:衬底与薄层的界面。2.50界面interface:两相或两体系(如衬底和外延层)间的区域。2.51 P-n结p-n junction:同一块半导体单晶内彼此相邻接的P型和n型的界面区域。2.52双极型器件bipolar devices:既用空穴又用电子作为荷电载流子的半导体器件
14、。2.53集成电路integrated circuit:把一个电路的大量元器件集合于一个单晶片上所制成的器件。3 材料及其生长工艺3.1晶体crystal:在三维空间中由原子、离子、分子或这些粒子集团按同一规律作周期性排列所构成的固 体。3.2晶锭ingot: 种棒状半导体，通常其直径是不均匀的或为原生态的多晶体或单晶体。3.3多晶半导体polycrystalline semiconductor:由大量结晶学方向不相同的单晶体组成的半导体。3.4孪晶twinned crystal:在晶体内晶格是两部分，彼此成镜象对称的晶体结构。连接两部分晶体的界面 称为孪晶面或孪晶边界。在金刚石结构中，例如硅
15、，孪晶面为(111)面。3.5单晶single crystal:不含大角晶界或孪晶界的晶体。3.6无位错单晶zero D single crystal:位错密度小于500cm-2的单晶。3.7衬底substrate:用于外延沉积、扩散、离子注入等后序工艺操作的基体单晶片。3.8化学气相沉积chemical vapor deposition(CVD):通过化学反应制备一种表面薄膜状产品的工艺。外延 生长是化学气相沉积的一种特例。3.9外延epitaxy:用气相、液相、分子束等方法在衬底上生长单晶薄层的工艺。在衬底上生长组分与衬底 材料相同的单晶薄层，称同质外延；在衬底上生长与衬底组分不同的单晶薄
16、层，称异质外延。3.10气相外延vapor phase epitaxy(VPE):在气相状态下，将半导体材料沉积在衬底上，使其沿着衬底的 结晶轴方向生长出一层单晶薄层的工艺。3.11液相外延liquid phase epitaxy(LPE):把半导体材料溶解在溶剂中，使其形成饱和溶液，然后把此饱 和溶液覆盖在单晶衬底上，降低温度，在衬底上沿衬底结晶轴方向生长出新的半导体单晶薄层的工艺。3.12分子束外延molecular beam epitaxy(MBE):在超高真空下，使衬底保持在适当高温，把一束或多束分 子连续沉积到衬底表面而得到超薄单晶层的工艺。3.13 同质外延homoepitaxy:见 3. 9条。3.14 异质外延heteroepitaxy:见
