半导体器件工艺学习笔记1008.docx

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半导体器件工艺学习笔记1008

第一步，扫盲

概念篇

1.元素分代

第一代Ⅳ族单晶碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）、铅（Pb）p区ns2np2

第二代Ⅱ-Ⅵ族ⅡB族：

锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）s区ns2易失外层电子，活泼

Ⅵ族：

氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）p区ns2np4

第三代Ⅲ-Ⅴ族Ⅲ族：

硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）、铟（In）、铊（Tl）p区ns2np1

Ⅴ族：

氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）p区ns2np3

SiC是个例外，属于第三代，Ⅲ-Ⅴ、Ⅱ-Ⅵ、Ⅳ-Ⅵ半导体都具有闪锌矿结构

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第一代是单晶系列，第二是薄膜系列，第三代是砷化镓系列，划分为三代不是按照材料的重要性来划分的，二是根据产生的时间来划分的，第一代是以硅、锗为主，开始是锗，主要应用于低压、低频、中功率器件以及光电探测器，但其高温及抗辐射性能较差，之后硅半导体解决了这两个缺陷，且硅含量及其丰富，提纯与结晶方便，二氧化硅薄膜的纯度很高，绝缘性能很好，大大提高了稳定性和可靠性。

另外，硅与GaAs相比有个显著的特点，就是硅拥有高很多的空穴迁移率。

在需要CMOS逻辑时，高的空穴率可以做成高速的P-沟道场效应晶体管。

如果需要快速的CMOS结构时，虽然GaAs的电子迁移率快，但因为它的功率消耗高，所以使的GaAs电路无法被整合到Si逻辑电路中；第二代是以砷化镓、磷化铟为主，适用于制作高速、高频。

大功率及发光电子器件，是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料，被广泛运用于卫星通信、移动通信、光通信、GPS导航等领域；第三代是以氮化镓、碳化硅、氧化锌、金刚石、氯化铝为代表，统称为宽禁带半导体材料，也称为高温半导体材料，禁带越宽说明越偏向于绝缘体，因此具有很好的耐高温和强电压特性，它们具备以下特性：

高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱和速率、更高的抗辐射能力、高发光效率、高频率，GaN带隙为3.44eV，Si是1.12eV，SiC是3.0eV，InN是0.7eV，AlN是6.2eV。

目前氮化镓、碳化硅较为成熟，而氧化锌、金刚石、氯化铝在2013年还处于研究起步阶段。

Si不能做高压，因为带隙窄，而SiC不能做异质结，而且SiC是间接禁带，致使其发出蓝光亮度太低。

某元素的原子失去一个电子形成+1价阳离子所需的最低能量称为该元素的第一电离能I1，其值越低表示越容易失去一个电子，一般碱性越强（左边元素）第一电离能越小，随着电子层数增加第一电离能也减小（下面元素）。

但是，Ⅱ族和Ⅴ族的第一电离能都要比相邻元素大，因为Ⅱ族是全满结构、Ⅴ族是半满结构，结构更稳定，更难失去电子。

电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。

左边元素电负性弱，表明吸引电子的能力弱，金属性强，同样地，下面元素电负性也弱

左下碱金，电离能小，失电子能力强，相反，电负性弱，吸电子能力弱，电子亲和能小，原子半径大，右上酸非金，与左下相反。

Ⅱ族和Ⅴ族电离能最大是例外。

2.什么是电负性（electronegativite）

电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，它是一个相对值，没有单位，所以每一种计算方法得到的电负性数值都不同。

电负性综合考虑了电离能和电子亲和能。

一般来说，周期表从左到右，电负性逐渐变大；周期表从上到下，电负性逐渐变小。

也即是说，金属性越强，电负性越小<1.8，非金属性越强，电负性越大>1.8，非金属三角区边界的锗、锑等类金属在1.8左右。

电负性小的元素吸引电子能力弱，化合价为正值，反之为负值。

电负性相同的非金属元素化合形成化合物时，形成非极性共价键，其分子都是非极性分子，通常认为，电负性差值<1.7的两种元素的原子之间形成极性共价键，相应的化合物是共价化合物，电负性差值>1.7的形成离子键，相应的化合物是离子化合物。

3.什么是电离能、电子亲和能和禁带宽度

电离能γ是晶体中价带顶部的电子激发到真空能级所需要的最低能量，因为，最容易被电离的应该是那些需要最少能量就可以离开原子的电子，也就是价带顶部的电子γ=Evac-Ev

电子亲和能Χ定义为真空能级和空态的最低能量之差Χ=Evac-Ec，是真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差，也即是把导带底的电子到真空去而变成自由电子所需要的能量。

电子亲和能越大代表夺取电子的能力越强。

禁带宽度Eg也称为带隙，是将电子从价带激发到导带所需要的最小能量Eg=Ec-Ev=电离能γ-电子亲和能Χ，因此γ=Χ+Eg

电子在导带底附近，而大多数空穴在价带顶附近。

GaN的带隙是3.44eV（蓝光），InN的带隙是0.7eV（绿光），因此InGaN的带隙为0.7eV-3.44eV，Si的带隙是1.2eV，SiC的带隙是3.0eV。

禁带宽度越宽能量越大频率就越高，因而波长就越小，禁带宽度与峰值波长的关系是ahν=A*（Eg-hν）n，a为吸收系数=-lnT/d，T为透光率，d为薄膜厚度。

4.什么是杂化

分子是由原子构成，原子通过原子间的作用力而结合，这个作用力就称为“键”，化学键有离子键、共价键和金属键三种。

原子轨道在成键的过程中并不是一成不变的，轨道的相互叠加过程叫原子轨道的杂化，原子轨道叠加后产生的新的原子轨道叫杂化轨道。

在形成分子时（主要是化合物），同一原子中能量相近的原子轨道（一般为同一能级组的原子轨道）相互叠加（杂化）形成一组新的原子轨道（杂化轨道），该杂化轨道比原来轨道的成键能力强，形成的化学键键能大，使生成的分子更稳定，它尽可能满足最小排斥原理（化学键排斥力越小，体系越稳定），为满足最小排斥原理，杂化轨道之间的夹角应达到最大。

杂化轨道形成的键为σ键，它的类型与分子的空间构型有关，那么，杂化类型分为sp、sp2、sp3杂化三种，sp是直线型（一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化，键角为180度）、sp2平面正三角形（一个ns轨道和两个np轨道发生的杂化，键角为120度）、sp3是正四面体（一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化，键角为109度28分）

杂化轨道的作用是用来解释分子的形成，分析分子中电子云的分布形式（哪密哪疏，主要分子就有一定的极化，某些地方就会显示一定的电负性），再根据电子云的分布形式分析分子的化学性质，一般因轨道杂化成键后，电子越分散（如分布于整个分子中），分子越稳定。

5.什么是德布罗意波长

电子的德布罗意波长λ=c/v=c/（E/h）=ch/E，v为德布罗意频率，E是能量=1.6*10-19J

动量p=hλ=mv，m为电子质量=9.3*10-31kg

电场对电子所做的功转变为电子的动能Uq=Ue=1/2*m*v2即可知加速电压与德布罗意波长的关系。

电子加速电压越大，德布罗意波长越小。

a，电场向左，电子向右平行运动，因此电场力方向向右，电子加速，德布罗意波长减小。

同样地，电场向左，电子向左平行运动，因此电场力方向向右，电子减速，德布罗意波长变大。

b，磁场向左，电子向左平行运动，因此电子不受磁场洛仑兹力，保持原速，德布罗意波长不变。

同样地，磁场向右，电子垂直向上运动，因此电子受磁场洛伦兹力，但洛仑兹力不做功，电子速度大小不变，德布罗意波长不变。

6.h是普朗克常数，基础能量的量子E=hν，h=6.63*10-34J·s或4.14*10-15eV·s，h-bar=1.06*10-34J·s或6.59*10-16eV·s，k是玻尔兹曼常数k=1.38*10-23J/K或8.62*10-5eV/K，室温下kT（T=300K）=0.0259eV，静止的自由电子质量为m0=9.11*10-31kg，电子电荷C=1.6*10-19C，真空介电常数ε0=8.8542*10-12F/m，真空中光速c=3.0*108m/s，

1eV=1.6*10-19J，1A=10-10m=0.1nm，0℃=273.18K，1特斯拉=104高斯=1Wb/m2

7.什么是量子

量子是以最小的、不可分割的单位跳跃式进行变化而不是连续的，这个最小的基本单位就叫量子（quantum）。

8.什么是量子化

量子化是指某物理量的数值会是一些特定的数值，而不是任意值，在休息状态的原子中，电子的能量是可量子化的，这能决定原子的稳定和一般问题。

材料在某个方向上的特征尺寸比德布罗意波长或电子平均自由程更小时，电子沿这个方向就不能自由运动，也就称为了量子化。

9.什么是量子点

电子在三个维度方向上都可以自由运动，当某种材料的特征尺寸在一个维度上与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度等物理特征尺寸相当或更小时，电子在这个方向上的运动就会受到限制，电子的能量不再连续，而是量子化的，这种材料称为超晶格、量子阱材料。

而量子线材料是电子只能沿着量子线方向自由运动，另外两个方向受限制，量子点材料是在三个维度上的尺寸都要比电子的德布罗意波长小，三个方向运动都受限，三个方向都是量子化的。

一般能称为量子点的起码在3nm以下。

量子点是纳米粒子的一种，一般是指粒径小于玻尔半径的半导体纳米粒子，具有量子尺寸效应和限域效应，能量不连续。

半导体量子点就是通过改变其尺寸实现能级的改变，达到应用的目的，这就是半导体量子点能带工程，半导体量子点是由少量原子组成的准零维纳米量子结构，原子数目通常在量子点的三个维度上运动受尺寸效应限制，量子效率非常显著。

在量子点钟，由于量子限制效应作用，其载流子的能级类似原子有不连续的能级结构，所以量子点又叫人造原子，由于特殊能级结构，使得量子点表现出独特的物理特性，如量子尺寸效应，量子隧穿效应、库仑阻塞效应、表面量子效应、量子干涉效应、多体相关和非线性光学效应等。

在量子点光电器件中，提供光增益的有源区介质是量子点，量子点由于特殊的尺寸限制表现出来的量子效应使得它的态密度函数类似单个原子，是一个δ函数，使得量子点表现许多光学和电学特性。

在光伏电池中，利用半导体硒化铅量子点作为有源材料，当吸收一个高能量可见光的光子，将产生7个左右的激子（相当于硒化铅量子点禁带宽度能量的7.8倍），而传统的只能接收一个光子产生一个激子，量子点可大大提高光电转换效率。

主要性质有：

1.发射光谱可以通过改变量子点尺寸大小来控制；2.具有很好的光稳定性；3.具有宽的激发谱（大于最小激发能量的都能激发）和窄的发射谱；4.具有较大的斯托克斯位移，避免发射光谱与激发光谱重叠，有利于光谱信号检测；5.生物相容性好；6.荧光寿命长，相比于数纳秒，它可持续数十纳秒

几个主要物理效应：

1.量子尺寸效应（小于玻尔半径）：

通过控制量子点的形状、结构和尺寸，就可以方便地调节其能隙宽度、激子束缚能的大小以及激子的能量蓝移等电子状态。

随着量子点尺寸的逐渐减小，量子点的光吸收谱出现蓝移现象。

尺寸越小，则谱蓝移现象也越显著，这就是人所共知的量子尺寸效应；2.表面效应：

是指随着量子点的粒径减小，大部分原子位于量子点的表面，量子点的比表面积随粒径减小而增大。

由于纳米颗粒大的比表面积，表面相原子数的增多，导致了表面原子的配位不足、不饱和键和悬键增多．使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其它原子结合。

这种表面效应将引起纳米粒子大的表面能和高的活性。

表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和结构型的变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。

表面缺陷导致陷阱电子或空穴，它们反过来会影响量子点的发光性质、引起非线性光学效应。

金属体材料通过光反射而呈现出各种特征颜色，由于表面效应和尺寸效应使纳米金属颗粒对光反射系数显著下降，通常低于1%，因而纳米金属颗粒一般呈黑色，粒径越小，颜色越深，即纳米颗粒的光吸收能力越强，呈现出宽频带强吸收谱；3.介电限域效应：

由于量子点与电子的DeBroglie波长、相干波长及激子Bohr半径可比拟，电子局限在纳米空间，电子输运受到限制，电子平均自由程很短，电子的局域性和相干性增强，将引起量子限域效应。

对于量子点，当粒径与Wannier激子Bohr半径aB相当或更小时，处于强限域区，易形成激子，产生激子吸收带。

随着粒径的减小，激子带的吸收系数增加，出现激子强吸收。

由于量子限域效应，激子的最低能量向高能方向移动即蓝移。

最新的报道表面，日本NEC已成功地制备了量子点阵，在基底上沉积纳米岛状量子点阵列。

当用激光照射量子点使之激励时，量子点发出蓝光，表明量子点确实具有关闭电子的功能的量子限域效应。

当量子点的粒径大于Waboer激子Bohr半径岭时，处于弱限域区，此时不能形成激子，其光谱是由干带间跃迁的一系列线谱组成；4.量子隧道效应：

传统的功能材料和元件，其物理尺寸远大于电子自由程，所观测的是群电子输运行为，具有统计平均结果，所描述的性质主要是宏观物理量．当微电子器件进一步细微化时，必须要考虑量子隧道效应。

100nm被认为是微电子技术发展的极限，原因是电子在纳米尺度空间中将有明显的波动性，其量子效应将起主要功能．电子在纳米尺度空间中运动，物理线度与电子自由程相当，载流子的输运过程将有明显电子的波动性，出现量子隧道效应，电子的能级是分立的．利用电子的量子效应制造的量子器件，要实现量子效应，要求在几个μm到几十个μm的微小区域形成纳米导电域。

电子被“锁”在纳米导电区域，电子在纳米空间中显现出的波动性产生了量子限域效应。

纳米导电区域之间形成薄薄的量子垫垒，当电压很低时，电子被限制在纳米尺度范围运动，升高电压可以使电子越过纳米势垒形成费米电子海，使体系变为导电．电子从一个量子阱穿越量子垫垒进入另一个量子阱就出现了量子隧道效应，这种绝缘到导电的临界效应是纳米有序阵列体系的特点；5.库仑阻塞效应：

当一个量子点与其所有相关电极的电容之和足够小的时候，只要有一个电子进入量子点，系统增加的静电能就会远大于电子热运动能力，这个静电能将阻止随后的第二个电子进入同一个量子点，这就是库仑阻塞效应。

10.什么是量子阱（topquantumwell）

量子阱是由2种不同的半导体材料相间排列而成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。

只有当阱宽尺度足够小时才能形成量子阱，这个宽度的限制导致载流子波函数在一维方向上的局域化。

在由2种不同半导体材料薄层交替生长形成的多层结构中，如果势垒层足够厚，以致相邻势阱之间载流子波函数之间耦合很小，则多层结构将形成许多分离的量子阱，称为多量子阱。

反之，如果势垒层很薄，相邻势阱之间的耦合很强，原来在各量子阱中分离的能级将扩展成能带（微带），能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关，这样的多层结构称为超晶格，具有超晶格特点的结构有时称为耦合的多量子阱。

量子阱中因为有源层的厚度仅在电子平均自由程内（相邻两次碰撞之间的平均距离，典型数值是10cm，远大于晶格常数，这个时间称为平均自由时间，典型数值为1ps），阱壁具有很强的限制作用，使得载流子只在与阱壁平行的平面内具有二维自由度，而在垂直方向使得导带和价带分裂成子带。

量子阱中的电子态、声子态和其他元激发过程以及他们之间的相互作用，与三维体状材料中的情况差别很大。

在具有二维自由度的量子阱中，电子和空穴的态密度（态密度即在一个能量差之间的量子态数目与该能量差的比值，即ΔZ/ΔE）与能量的关系为台阶形状，而不是象三维体材料那样的抛物线形状。

量子阱有着三明治一样的结构交替生长，中间是很薄的一层半导体薄膜，两边外侧是不同材质的两个半导体隔层，用激光朝量子阱闪一下，可以使中间的半导体层产生电子和带正电的空穴。

通常情况下，电子会与空穴结合，以变化的电场的形式释放能量，电场致使邻近的量子点产生新的电子和空穴从而令他们结合并发出光子。

一维多量子阱薄层线度与电子的德布罗意波长可比拟时，电子态呈现量子化，即连续的能带变为分立的波函数，且势垒足够厚，可近似认为相邻量子阱中的波函数无耦合，则多层结构将形成许多分离的量子阱，称为多量子阱（MQW）。

超晶格中的势垒很薄，势阱之间耦合强烈，人称耦合多量子阱。

此时多量子阱的各分立能级延展为能带，其周期化薄层线度远大于晶格常数，与电子平均自由程可比拟。

多量子阱PL谱发光峰和PV谱激子峰的强度与半高宽都比单量子阱的大，但单量子阱的半高宽随温度的升高增大很快，这是由激子和声子耦合引起的。

通过对时间分辨谱的研究可发现量子阱能级之间的跃迁，多量子阱的发光寿命明显比单量子阱的长。

11.什么是比表面积

比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，可以理解为表面积相对于体积的比值。

对于同种颗粒而言，如果重量单位相同，那么比表面积大的话，表面积应该也大，s/w（平方米/克），同样地，表面能与比表面能的关系就类似于面积与单位面积的关系，表面能除于表面积就是比表面能，也即是单位面积内的表面能。

物质的表面具有表面张力σ，在恒温恒压下可逆地增大表面积dA，则需功σdA，因为所需的功等于物系自由能的增加，且这一增加是由于物系的表面积增大所致，故称为表面自由能或表面能。

 根据表面能定义，表面积越大表面能就越大。

而纳米颗粒没有重量量纲，比表面积大、表面能大的原因是否是由于表面效应，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定导致。

小尺寸纳米颗粒相对大颗粒而言，其表面积小，其表面能能自然会小；但对于等质量的纳米材料体系而言，由小尺寸纳米颗粒组成，系统表面能增加，表面大，这也是为什么合成小纳米颗粒时，往往会加入包覆剂吸附稳定体系小尺寸纳米颗粒。

这也是在合成晶体时，不可能得到尺寸无限大的宏观颗粒，也很难得到尺寸无限小的纳米颗粒，实际上应该是分别单个颗粒和体系表面能最小化趋势的热力学所决定的。

12.什么是光量子

光量子简称光子（photon），是光线中携带能量的粒子，频率越高能量越高，光本身是量子化的，是不连续的（自由电子的能量是连续能谱），也只能传递量子化的能量，具有波动和粒子的性质，即光的波粒二象性（波的折射、干涉、衍射等性质以及粒子的动量、质量、能量、左旋右旋两个可能圆偏振态和三个正交波矢分量等性质），是由法国德布罗意提出的物质波概念。

光子是传播电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子，半衰期无限长，它是电磁辐射的载体，它静止质量（静止质量必须为零，但动质量是存在的m=ε/c2=hν/c2），其运动质量m具有有限值，它的内秉属性如质量、电荷、自旋等则是由规范对称性所决定的。

光子具有能量ε=mc2=hν或者hf（与频率相关）和动量p=ε/c=hν/c（或hf/c）=h/λ，是自旋为1的玻色子，原子中的电子在发生能级跃迁时，会发射或吸收能量等于其能级差的光子，正反粒子相遇时将发生湮灭，转化成为几个光子，光子本身不带电（也即电荷为零），它的反粒子就是它自己。

单个光子携带的能量约为4*10-9焦耳，光子的波长为472.9nm，正好位于青蓝色的光的波长的中心位置473.5nm附近。

光子会产生引力场同时本身也会受引力场作用，在弯曲的时空中他们的路径也会发生弯曲，在强引力场中运动时光子的频率会发生引力红移（在电磁波中同样成立）

13.什么是载流子和载流子迁移率

载流子是可以自由移动的带有电荷的物质微粒，它是在电场作用下能作定向运动的带电粒子，如电子和离子，离子不能导电（确切的说，是不能移动的离子才不导电），电子可以实现导电，导体中因为存在大量这样的载流子在电场下做定向运动才形成了明显的电流。

如半导体中的自由电子和空穴，导体中的自由电子，电解液中的正负离子，放电气体中的离子。

载流子的浓度由半导体材料的态密度和费米函数决定，随着量子限制维数的增加，能态密度的分布变得越来越尖锐，所以，越低维度越窄分布可以获得越高光学增益。

对于杂质半导体，n型半导体中的电子以及p型半导体中的空穴称作多数载流子，简称多子，相反的即为少数载流子（少子）。

载流子会在热等外界条件下产生和复合（也即消失），在半导体器件中，由于非平衡少数载流子起主导作用，因此常用非平衡少数载流子寿命来表征τ。

复合大约有两种，一种是电子在导带和价带间直接跃迁进行直接复合，还有一种是通过禁带中的能级（复合中心）进行间接复合。

往往通过扩散方法掺杂金杂质可以增加复合中心，降低τ值（非平衡载流子寿命，它反映的是半导体材料在光、电场等外界作用下内部的载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性）以提高开关速度，因此τ值并不总是越大越好，但是对于静态特性来说我们希望它越大越好。

器件的高频特性与载流子迁移率与临界雪崩击穿电场的乘积成正比。

Nd=donor施主掺杂（doping）浓度（concentration）Na=acceptor受主掺杂浓度Ni=intrinsic本征半导体浓度。

电子浓度随温度指数增加，因为施主随温度升高逐渐电离。

Nd>Na说明是n型半导体，而Ni在室温下是一定值，n=Nd-Na+p，而p=Ni2/n

载流子迁移率（carriermobility）μ，它和电阻率均反映材料的导电能力，载流子迁移率是指载流子在单位单场作用下的平均漂移速率V（driftvelocity，是叠加在热运动之上的一种附加运动），μ=-V/E（单位是cm2/V·s），即载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度，运动越快，迁移率越大，电阻率越小，通过相同电流时功耗越小，电流承载能力越大，一般情况下，电子的迁移率高于空穴迁移率（因为电子较小的有效质量），因此功率MOSFET常为n沟道结构。

另外，迁移率越大，需要的渡越时间TOP（transitiontime/timeofpropagation）（双极晶体管少数载流子渡越基区）就越短，截止频率越高，功耗越低，电流承载能力越大，同时开关转换速度越快。

迁移率取决于两个最重要的机制，晶格散射（latticescattering）和杂质散射（impurityscattering）。

晶格散射归因于在任何高于绝对零度下晶格原子的热振动，它扰乱了晶格的周期势场，并且准许能量在载流子与晶格间作转移。

既然晶格振动随温度增加而增加，在高温下晶格散射自然变得显著，迁移率也随之减少；杂质散射是当一个带电载流子经过一个电离的杂质时所引起的，由于库仑力的交互作用，带电载流子的路径会偏移，杂质散射的几率视正负电离杂质的总浓度而定，与晶格散射不同的是，杂质散射在较高温度下变得不太重要，因为高温下载流子移动较快，它们在杂质原子附近停留的时间较短，有效的散射也因此减少。

对低杂质浓度的样片而言（低于1014cm-3），晶格散射为主要机制，迁移率随温度增加而减少；对高杂质浓度的样片而言（高于1019cm-3），杂质散射效应在低温下最为显著，而迁移率随温度增加而增加。

14.什么是饱和速率（saturationvelocity）

在电场很强时载流子平均能量升高，使载流子通过散射损失能量与从电场获取能量差不多快时，载流子漂移速度不再随电场增强而增大，从而达到其漂移速率上限，称作饱和速率，也即是半导体在高电场中载流子的最高速率，此时的电场强度称为临界电场强度（Ec=Vsat/Vm，也即等于饱和速率除以迁移率）。

当电场持续增加时，飘逸速率的增加率趋缓，在足够大的电场时，漂移速度趋于一个饱和速度Vs，它的数量级是107cm/s。

峰值电子速度是可能达到或许允许的最大极限速度。

15.什么是施主和受主

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施主失去电子（给予电子）带正电，掺杂外层电子束比替代原子的电子数多的杂质

受主得到电子（接收电子）带负电，掺杂外层电子束比替代原子的电子数少的杂质

比如P替代Si原子就是施主n型，硼B替代Si原子就是受主p型

再比如Ⅲ-Ⅴ族材料（如GaAs）是主体材料，那么可以通过将砷原子（5个价电子）用元素周期表中的Ⅵ族元素（如碲）来代替，使其成为n型，而将3个价电子的镓原子用Ⅳ族原子（如硅）来替代，也能使其成为n型，无论哪一种方法，都比形成完整的共价键多出一个电子。

类