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单晶问题探讨

1、为什么单晶炉的电流那么大,而电压那么小,P=U*I为什么单晶炉的电流那么大(一千五百多安),而电压那么小(三十多伏)?

答:

加热器电极因为通冷却水的缘故,两极之间电阻一般在8000欧姆以上(自来水).所以石墨热场要保证很低的电阻防止功率过多损失.根据公式W=I*I*R*t在电阻R一定时增大电流可以得到双倍的收益。

所以,单晶炉为了保证发热功率一般采用低阻低压高电流的加热方法。

2、以下有关石英坩埚变形资料均引自本论坛PhotovoltaikSolarForum。

特向这些朋友表示感谢!

茫然回首

变形是和熔料、装料、料种类有关!

uioka

针对现在国内的这些石英坩埚都有变形的现象,有的还会底部凸起,有的里面人工石英涂层还会掉进料里,但变型我个人认为,是我个人认为,可能也不全对,大家交流一下,一是装料,二就是化料水平了,三是石墨坩埚和坩埚的底托了,如果这三个都没有问题,还是变形,那就是他的质量有问题了,因为石墨坩埚的设计样子和石英坩埚变型有很大的关系,我们现在很少出现变形的情况了。

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一装料坩埚上沿部门装的料块的粒度太小块(小于30MM的)容易粘但要不高温烤料不容易使埚变形;太大块不易粘但一但粘上很容易使石英坩埚变形。

料块与埚壁的接触面积越小越好也就是装料时尽量使一块料与埚接触的面积要最小(当然可能有别的原因制约做不到最小但要尽量少)

二化料化料时间与装料多少有关一般建议60KG投料量4~4.5小时;80KG5个小时左右熔料过快就意味着熔料的功率高温度也高石英坩埚高温下易变形熔料过慢意味着温度较低但虽然温度较低石英埚也是处于软化状态硅料块似熔非熔状态也是较“粘”粘在埚壁由于料块自身重力加之石英埚目前本身也较软造成变形

目前国内流行的热场的配置都很相似大多是熔料开始时候石英埚处于加热器最低或很低的位置(升不高因为埚内装了硅料堆成小山状又有热场的导流罩限制最高位置)这时石英埚上沿一般都处于加热器的中部或中上部这个位置是温度最高的地方待熔化一段时间后硅料下塌了埚的位置就可以在升高一些尽量使埚上沿脱离开加热器的高温区。

而这时候如果埚的位置没及时升上去使埚上沿处于高温区时间较长也容易变形

三石墨坩埚和石英坩埚的匹配问题很好理解我就不多说了但要注意石英与石墨在高温下起化学反应生成一氧化碳气体如果石英坩埚与石墨坩埚配合很紧或石墨坩埚(一般都是三瓣)瓣之间缝隙很小产生的气体不易排出会使坩埚底部鼓包。

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料的杂质太多,大家都以为杂质多就只是析晶太严重或者漏。

其实如果杂质太多,加后面有时候排气不顺畅的话,杂质在飞腾的时候会粘在坩埚上口,造成上口发黄,严重的也要造成上口变形。

其实道理很简单,杂质色的地方吸热快。

此处料指的是拉单晶的原料,现在什么电池片料,什么低电阻料,锅底料算好的了!

都在用!

bbb1987dcg

补充下,热产安装也很重要

还有一点很重要,热产安装的时候要同心,托盘要平,每次安装的时候都要测量下是否符合要求。

热产就是那些石墨件,主要是加热器。

3、单晶棒内裂的原因:

a.可能是硅料太杂纯度不够,拉速或者温度应该能排除,楼主应该已经关注了。

b.还有可能是冷却太快,造成热应力较大。

c,冷却太快的原因,适当把保温做好,时间保温长一点,6小时以后在放到常温中

4、单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍

单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍

单晶硅太阳能电池

  硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。

高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。

现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。

提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。

在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。

该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。

并在表面把一13nm。

厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:

通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。

Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cmX2cm)转换效率达到19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cmX5cm)转换效率达8.6%。

 

单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。

为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。

 

 多晶硅薄膜太阳能电池

 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350-450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。

因此实际消耗的硅材料更多。

为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。

为了获得大尺寸晶粒的薄膜,人们一直没有停止过研究,并提出了很多方法。

目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。

此外,液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。

 

 化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。

但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。

解决这一问题办法是先用LPCVD在衬底上沉炽一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。

多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。

德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在FZSi衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19%,日本三菱公司用该法制备电池,效率达16.42%。

 

液相外延(LPE)法的原理是通过将硅熔融在母体里,降低温度析出硅膜。

美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达12.2%。

中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒,并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池,称之为“硅粒”太阳能电池,但有关性能方面的报道还未见到。

多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池,因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。

 

 非晶硅薄膜太阳能电池

  开发太阳能电池的两个关键问题就是:

提高转换效率和 降低成本。

由于非晶硅薄膜太阳能电池的成本低,便于大规模生产,普遍受到人们的重视并得到迅速发展,其实早在70年代初,Carlson等就已经开始了对非晶硅电池的研制工作,近几年它的研制工作得到了迅速发展,目前世界上己有许多家公司在生产该种电池产品。

 

 非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料,但由于其光学带隙为1.7eV,使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感,这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。

此外,其光电效率会随着光照时间的延续而衰减,即所谓的光致衰退S一W效应,使得电池性能不稳定。

解决这些问题的这径就是制备叠层太阳能电池,叠层太阳能电池是由在制备的p、i、n层单结太阳能电池上再沉积一个或多个P-i-n子电池制得的。

叠层太阳能电池提高转换效率、解决单结电池不稳定性的关键问题在于:

①它把不同禁带宽度的材科组台在一起,提高了光谱的响应范围;②顶电池的i层较薄,光照产生的电场强度变化不大,保证i层中的光生载流子抽出;③底电池产生的载流子约为单电池的一半,光致衰退效应减小;④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。

 

 非晶硅薄膜太阳能电池的制备方法有很多,其中包括反应溅射法、PECVD法、LPCVD法等,反应原料气体为H2稀释的SiH4,衬底主要为玻璃及不锈钢片,制成的非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可分别制得单结电池和叠层太阳能电池。

目前非晶硅太阳能电池的研究取得两大进展:

第一、三叠层结构非晶硅太阳能电池转换效率达到13%,创下新的记录;第二.三叠层太阳能电池年生产能力达5MW。

美国联合太阳能公司(VSSC)制得的单结太阳能电池最高转换效率为9.3%,三带隙三叠层电池最高转换效率为13%,见表1

 

 上述最高转换效率是在小面积(0.25cm2)电池上取得的。

曾有文献报道单结非晶硅太阳能电池转换效率超过12.5%,日本中央研究院采用一系列新措施,制得的非晶硅电池的转换效率为13.2%。

国内关于非晶硅薄膜电池特别是叠层太阳能电池的研究并不多,南开大学的耿新华等采用工业用材料,以铝背电极制备出面积为20X20cm2、转换效率为8.28%的a-Si/a-Si叠层太阳能电池。

 

非晶硅太阳能电池由于具有较高的转换效率和较低的成本及重量轻等特点,有着极大的潜力。

但同时由于它的稳定性不高,直接影响了它的实际应用。

如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。

探讨"液面抖动"

我认为主要有以下原因导致液面抖动:

石墨坩埚托杆上有硅蒸气凝聚的小液滴与炉底摩擦。

埚转轴承内掉如异物。

其他震动源引起共振,如:

真空泵,水泵、循环水的流动等

循环水流动产生的震动最为头痛!

直拉单晶过程中喷硅的问题:

是在升高埚位准备引晶时喷的,您的意思是温差过大造成的吗?

请详细说一下,还有我的气压大约是1500帕.已经排除气压过低的可能.

离导流筒太近埚位升得太快

单晶棒出现七彩的原因:

简单的说是因为氧化了

1检查炉子是否有泄漏?

排气口是否通畅?

2氩气质量是否合格?

氧含量是否超标?

太阳能硅片的参数:

125单晶指标  

单晶制备方法CZ

  导电类型P

  掺杂剂Boron(B)

  晶向<100>

  晶向偏离度<±3°

  电阻率范围(ρ)0.5-2Ω?

cm或3-6Ω?

cm

  少数截流子寿命(τd)>10μS

  氧含量(Oi)≤1.0*1018/cm3

  碳含量(C)≤5.0*1018/cm3

  位错密度(Nd)≤3000/cm2

  硅片尺寸125*125±0.5mm

  硅片直径150mm±0.5

  厚度220μm

  总厚度变化<50μm

 156单晶指标 

单晶制备方法CZ

  导电类型P

  掺杂剂Boron(B)

  晶向<100>

  晶向偏离度<±3°

  电阻率范围(ρ)0.5-2Ω?

cm或3-6Ω?

cm

  少数截流子寿命(τd)>10μS

  氧含量(Oi)≤1.0*1018/cm3

  碳含量(C)≤5.0*1018/cm3

  位错密度(Nd)≤3000/cm2

  硅片尺寸156*156±0.5mm

  硅片直径203mm±0.5mm

  厚度其他

  总厚度变化<50μm

156多晶硅片技术指标

多晶制备方法:

DSS

型号:

P型

掺杂剂:

Boron(B)

电阻率范围(ρ)0.5-3Ω.cm;3-6Ω.cm

少数载流子寿命:

>2μS

硅片边长:

156*156±0.5mm

对角线长度:

220.5±1.0mm

倒角:

0.5-2.0mm

厚度:

200±20μm,220±20μm

总厚度变化:

<40μm

凝固结晶的驱动力

在溶液长晶过程里,随着溶液温度的下降,将产生由液态转换成固态的相变化。

为什么温度下降,会导致相变化的产生?

这个问题一般我们可以用热力学的观点来解释。

对于发生在等温等压的相变化,不同相之间的相对稳定性可由自由能(G)来决定。

G=H-T×S

G:

自由能

H:

T:

绝对温度

S:

乱度

一个平衡系统将具有最低自由能,假如一个系统的自由能△G高于最低值,它将设法降低△G以达到平衡状态。

因此,我们可以将△G视为结晶的驱动力

在平衡的融化温度Tm时,液固二相的自由能是相等的,即△G=0,

所以我们可以认为△G=△S△T

其中△T=Tm-T,即所谓的过冷度,由于在凝固时,△S是个负值的常数,所以△T可被视为凝固结晶的唯一驱动力。

组成过冷现象

当晶体生长的液固界面的形状,能随着时间维持某种一定程度时,具体而言就是凸出状或凹陷状不会随着时间增加大小。

在这种情况下,我们称之为稳定的界面。

在CZ硅晶生长里,由于我们必须加入掺杂物,如:

硼,磷,砷,锑等,再加上存在于溶液内的不纯物,如:

氧,碳等,使得液固界面前端的扩散边界会积累着高浓度的杂质,因此,在这边界内的凝固温度将低于溶液的凝固温度,(因为凝固温度会随着杂质浓度的增大而下降,这也是为什么在拉多晶时容易出现结晶的原因)。

如果溶液的实际温度小于凝固温度,液固界面的形状将会出现不稳定现象,而形成细胞状的结构,这种由杂质浓度梯度引起的过冷现象称之为组成过冷。

在一个极度过冷的晶体生长里,会很容易导致多晶的生长。

液固界面

晶体生长时的液固界面的形状,和晶轴方向及温度梯度有关。

下图为三种可能出现的液固界面的形状,即凸形,平面形,凹形。

只有当液固界面的形状为平面形时,才能较易维持良好的晶棒品质。

但在实际的长晶里,由于热环境在不断的变化,很难能维持长时间的平面状的界面。

在定性上,液固界面的形状可由考虑热平衡的关系来了解,当热散失程度大于热来源时,液固界面的形状会变成凸状,当热散失程度小于热来源时(过多的热源进入液固界面会提升等温线的位置),液固界面的形状会变成凹状。

当液固界面的形状不是平面状时,在凝固过程中会使晶棒内产生热应力。

当热应力弹性应力时,这些热应力会在晶棒的冷却过程中消失掉。

但是液固界面的形状太凸或太凹时,热应力可能会大于弹性应力,这时晶棒内便会产生差排,失去结晶的完美性。

单晶晶棒质量问题

近段时间老是发生晶棒头部电阻率不均匀度过大!

中心点有时候大出边缘几十倍,能到60多,由于部测小头,有时候同样的料,电阻率变化却异常大,整根晶棒电阻率都超高,请坛子里高手帮忙啊,这里先行谢过了!

1、为什么晶棒头部电阻率径向会有这么大的变化

2、如何改善这种情况?

我发现出现这种情况的多数是在投了原生多晶后容易出现,有人说是氧施主的影响,如果是氧施主的作用为什么会有这么大的变化?

还有我很想知道氧施主是怎么影响的(原理)!

为什么到棒子下面就会变好,并且只体现在电阻率上面,边缘处为什么会比中心又低了呢?

?

氧施主,就是由氧形成的施主,提供电子,(和磷差不多可以这里理解)。

氧施主的形成和冷却过程,单晶棒的氧碳含量有关。

普通直拉硅单晶(CZ)一般在氩气下650℃退火05h以上就可将热施主绝大部分去除氧施主一般对直拉单晶不会有太大的影响。

可以做一下热处理,如果情况消失就是氧施主的原因拉。

氧的分凝系数是大于1的,所以硅棒中氧的含量是头高尾低,在适宜的500摄氏度左右形成氧施主,在900摄氏度形成热施主.氧施主提供电子,会复合P型单晶中的空穴提高电阻率,甚至引起单晶的转型。

氧的来源一般是石英坩埚,氩气等,原料没洗干净表面有SiO2也会在晶棒里引入氧的。

不过我们很少遇到这种情况的,不知道你们用的哪里的原生多晶,石英坩埚的使用情况。

可以切一片,650度,恒温半小时,然后取出,冷却后测电阻,如果有改善的话就可以确定是氧施主的问题啦,、

石英坩埚在单晶生长中的重要性

石英坩埚可说是最重要的hotzone元件之一,它不仅能影响长晶的良率,也会影响品质。

最早期的石英坩埚是全部的透明的结构,这种透明的结构却容易引起导致不均匀的热传输条件,增加晶棒生长的困难度。

现代的石英坩埚则存在二种结构,外侧是一层具有高气泡密度的区域,称为气泡复合层,内侧则是一层3~5mm的透明层,称之为气泡空乏层。

气泡复合层的目的是在与均匀的辐射有加热器所提供的辐射热源。

气泡空乏层的目的在于籍着降低与溶液接触区域的气泡密度,而改善单晶生长的成功率及晶棒品质。

石英坩埚本身是非晶质的介态能,在适当的条件下他会发生相变化而形成稳定的白矽石结晶态,这种过程一般称之为《无光泽化devitrification》,白矽石结晶态的形成包括成核与成长二个阶段,成核通常发生在石英坩埚壁上的结构缺陷或杂质(特别是一些碱性金属或重金属)。

初期的白矽石结晶为球状,进一步的成长则是沿着坩埚壁成树枝状往侧向发展,这是因为石英坩埚与溶液的反应时的垂直方向的成长受到抑制之故。

在白矽石结晶与非晶质石英坩埚壁之间通常夹杂着一层矽溶液,而在白矽石结晶的边缘,通常覆盖着棕色的sio气泡。

这层渗透入石英坩埚壁的溶液,随着时间的增加,可能使得白矽石结晶整个剥落。

这些剥落的白矽石颗粒,随着流动而飘动在溶液中。

大部分的颗粒,在一定时间之后即可完全溶解于溶液内。

然而仍有些几率,部分较大的颗粒在未完全溶解之前,即撞倒晶棒的表面,而导致位错的产生。

在一个非常凹状的生长界面的边缘区域,对于这种有颗粒引起的位错现象,显得特别敏感。

微小的颗粒如果碰到生长界面的中心区域,仍有可能不会产生位错。

生长中的晶棒受到白矽石颗粒碰撞,而产生位错的机率随着每单位时间由石英坩埚壁所释出的颗粒数目及大小之增加而增加。

也就是说,产生位错的机率随着石英坩埚的使用时间及温度增加而增加。

因此石英坩埚的使用总是有着时间的限制,超过一定的时间,过多的白矽石颗粒将从石英坩埚壁释放出来,使得零位错的生长而终止。

这种石英坩埚使用寿命的限制,是生长更大尺寸晶棒及ccz(多次加料)晶棒生长的一大阻碍。

近来有人发现,只要在石英坩埚壁上涂一层可以促进devitrification的物质,既可大幅度的增加石英坩埚的使用寿命及长晶良率。

这种可以促进devitrification的物质,一般用含有钡离子的化合物。

这是因为钡在矽中的平衡偏析系数非常小,使得他在矽晶棒中的浓度小于2.5x109/cm3,因而不会影响到晶圆的品质。

通常的做法是将石英坩埚壁涂上一层含有结晶水的氢氧化钡(Ba(OH)2.8H2O),这层氢氧化钡会与空气中的二氧化碳反应形成碳酸钡。

而当这种石英坩埚在单晶炉上被加热时,碳酸钡会分解形成氧化钡,随着氧化钡与石英坩埚反应形成矽酸钡(BaSiO3)。

由于矽酸钡的存在,使得石英坩埚壁上形成一层致密微小的白矽石结晶。

这种微小的白矽石结晶很难被溶液渗入而剥落,即使剥落也很快被溶液溶解掉,,因此可以大幅度的改善石英坩埚的使用寿命及长晶良率。

另外在石英坩埚外壁形成一层白矽石结晶的好处,是它可以增加石英坩埚的强度,减少高温软化现象。

半导体光伏发电原理

半导体

导电性能介于导体和绝缘体之间非离子性导电的物质。

室温时其电阻率约为10-3~l09欧姆?

厘米。

一般是固体。

例如锗(Ge)、硅(Si)以及一些化合物半导体。

如碲化铅(PbTe)、砷化铟(InAs)、硫化铅(PbS)、碳化硅(SiC)等。

与金属材料不同,半导体中杂质含量和外界条件的改变(如温度变化、受光照射等),都会使半导体的导电性能发生显著变化。

纯度很高,内部结构完整的半导体,在极低的温度下几乎不导电,接近绝缘体。

但随着温度的升高半导体的电阻迅速减小。

含有少量杂质,内部结构不很完整的半导体通常可分为n型和p型两类。

半导体的p-n结以及半导体同某些金属相接触的边界层,都具有单向导电或在光照下产生电势差的特性。

利用这些特性可以制成各种器件,如半导体二极管、三极管和集成电路等。

半导体之所以具有介于导体和绝缘体之间的导电性,是因为它的原子结构比较特殊,即其外层电子既不象导体那样容易挣脱其原子核的束缚,也不象绝缘体中的电子被原子核紧紧地束缚着。

这就决定了它的导电性介于两者之间。

能带

研究固体物理学中的一种理论。

虽然所有的固体都包含大量的电子,但有的具有很好的电子导电性能,有的则基本上观察不到任何电子导电性。

这一基本事实曾长期得不到解释。

在能带理论的基础上,首次对为什么有导体、绝缘体和半导体的区分提出了一个理论上的说明,这是能带论发展初期的重大成就。

在物理学中往往形象化地用水平横线表示电子的能量值,能量越大,线的位置越高。

一定能量范围内的许多能级(彼此相隔很近)形成一条带,称为“能带”。

各种晶体的能带数目及其宽度等均不相同。

相邻两能带间的能量范围称为“能隙”或“禁带”,晶体中的电子不能具有这种能量。

完全被电子占据的能带称为“满带”,满带中的电子不会导电;没有电子占据的带称为“空带”;部分被占据的称为“导带”,导带中的电子才能导电,价电子所占据的能带称为“价带”。

能量比价带低的各能带一般都是满带。

价带可以是满带也可以是导带;如在金属中是导带,所以金属能导电,在绝缘体和半导体中是满带,所以它们不能导电。

但半导体很容易因其中有杂质或受外界影响(如光照、加热等),使价带中的电子数减少,或使空带中出现一些电子而成为导带,因而也能导电。

本征半导体

不含杂质且结构非常完整的半导体单晶,其中参与导电的电子和空穴数目相等。

温度极低时,其电阻率很大,极难导电;随着温度升高,电阻率急剧减小。

当硅、锗等半导体材料制成单晶体时,其原子的排列就由杂乱无章的状态变成非常整齐的状态。

其原子之间的距离都是相等的,约为2.35×10-4微米。

每个原子最外层的4个电子,不仅受自身原子核的束缚,而且还与周围相邻的4个原子发生联系。

这时,每两个相邻的原子之间都共有一对电子。

电子对中的任何一个电子,一方面围绕自身原子核运动,另一方面也时常出现在相邻的原子所属的轨道上,这样的组合叫做“共价键”结构。

硅、锗共价键结构的特点是它们外层共有的电子所受到的束缚力并不象在绝缘体中那样紧,在一定的温度下,由于热运动,其中少数电子还是可能挣脱束缚而成为自由电子,形成电子载流子。

当共有电子在挣脱束缚成为自由电子后,同时留下了一个空位。

有了这样一个空位,附近的共有电子就很容易来进行填补,从而形成共有电子的运动。

这种运动,无论是效果上还是现象上,都好象一个带正电荷的空位子在移动。

为了区别于自由电子的运动,就把这种运动叫做“空穴”运动,空位子叫做“空穴”。

由此可见,空穴也是一种载流子。

当半导体处于外加电压作用之下,通过它的电流可以看作是由自由电子的定向移动所形成的电子流,另一部分是带正电的空穴定向移动。

所以半导体中,不仅有电子载流子还有空穴载流子,这是半导体导电的一个特点。

这种纯单晶半导体,虽然多了一种空穴载流子,但是载流子的总数离开实际应用的要求,也就是从具有良好导电能力的要求来看,还相差很远,所以这种本征半导体的实际用处不大。

杂质半导体

在纯单晶的本征半导体中,掺杂一些有用的杂质,使其导电特性得到很大的改善。

而其导电性能取决于杂质的类型和含量。

这样的半导体即称为“杂质半导体”。

大多数半导体都是这一种类型。

将半导体材料提纯,再用扩散或用离子注入法掺入适当的杂质,可以制成n型半导体或p型半导体。

利用不同类型的杂质半导体,可以制成整流器,半导体二极管、半导体三极管和集成电路等重要部件。

由此可以看到,只有杂质半导体才是最有用的。

n型半导体

“n”表示负电

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