Основные группы полупроводниковых материалов. (Лекция 8)

Классификация полупроводников

AIIBVI

Способы получения монокристаллов полупроводников

1. Вытягивание из расплава по методу Чохральского.
2.

Простые полупроводники

1. Германий
1s22s22p63s23p63d104s24p2
GeCl4 +2H2O → GeO2 + 4HCl↑
GeO2 +2H2 →

Алмазоподобная кубическая гранецентрированная решетка германия и кремния

Основные свойства германия и кремния

Кремний 1s22s22p63s23p2

Основные параметры кремния

Механические свойства кремния

Теплопроводность кремния

Способы получения

1. Метод Чохральского
SiO2 + 2C → Si + 2CO, Т

Метод бестигельной зонной плавки

1-затравка;
2- кристалл;
3- расплавленная зона;
4- исходный

Вид монокристалла Si диаметром 200 мм после извлечения из расплава

Вид слитка после процесса выращивания

Промышленная установка для полировки кремниевых подложек диаметром 300 мм

Маркировка кремниевых подложек в зависимости от кристаллографической ориентации и типа легирования

Удельное сопротивление кремния в зависимости от концентрации легирующей примеси

Нанесение покрытий методом центрифугирования
(spin-on)

Полупроводниковые соединения группы АIIIВV

Примеси в соединениях AIIIBV

Элементы II – Be, Mg, Zn, Cd –

Арсенид галлия GaAs

Ширина запрещенной зоны - 1,43 эВ
Подвижность электронов - 0,85

Антимонид индия InSb

Ширина запрещенной зоны - 0,17 эВ
Подвижность электронов - 7,7

Фосфид галлия GaP

Ширина запрещенной зоны - 2,25 эВ
Подвижность электронов - 0,

Полупроводниковые соединения группы АIIВVI

Особенности соединений AIIBVI

Изменение удельного сопротивления в широких пределах термообработкой в парах

Халькогениды кадмия – CdS, CdSe, CdTe

Электронный тип проводимости – обусловлен отклонением

Халькогениды цинка – ZdS, ZnSe, ZnTe

- Широкая запрещенная зона – 3,6;

Полупроводниковые соединения группы АIVВVI

Халькогениды свинца – PbS, PbSe, PbTe, SnTe
Добавление олова (Sn)

Халькогениды свинца – PbS, PbSe, PbTe

При отклонении от стехиометрического состава обладают

Полупроводниковые соединения группы АIVВIV

Карбид кремния
SiO2 + 3C → SiC + 2CO, Т=2400-2600°С
ширина

Способ формирования монокристаллов SiC

Области применения SiC

Светодиоды, мощные выпрямительные диоды, высокотемпературные тензорезисторы.
Штампы при формировании низкоразмерных

Тонкопленочный светоизлучательный диод (LED)

Органические полупроводники

Органический материал на основе полимера
Силы Ван-дер-Ваальса

Линейные – пентацен
Двумерные соединения со сшитыми кольцами – производные нафталина и