晶體摻雜是怎樣的?單晶矽中摻雜的元素有哪些?作用是什麼?

2025-04-11 16:20:15 字數 2119 閱讀 9662

1樓:阿舞子

1 晶體參雜如何實現:

通常製備晶體的方法都能用來實現參雜,比如製備微晶或奈米晶常用的固相法,沉澱法,溶膠凝膠法,水熱法等。晶體參雜按照參雜離子在晶格中的位置分為:取代參雜和間隙參雜。

並非隨意一種參雜離子都可以進入母體晶格,取代參雜時參雜離子與母體晶格中被取代離子之間需要滿足(1)離子半徑相近(2)價態相近才宴檔能實現參雜,間隙參雜時參雜離子的半徑要比較小,能進入晶格的間隙位置才能實現參雜。問題1中提到的zro2中摻雜y2o3應該是用於穩定氧化鋯,抑制氧化鋯的晶型轉變。這裡為了能使y2o3易於進入zro2的晶格,降低結晶溫度,通常用液相法來製備,實現原料在原子級別的均勻混合,從而縮短結晶過程中原子的擴散路徑,在較低溫度下得到參雜的晶體。

稿雹在該參雜晶體中y佔據zr的格位(取代參雜),由於y與zr的價態不同而引入氧空位。

2 為什麼參雜之後形成空穴而不導致晶體結構崩塌。

摻雜之後能形成空穴而不導致晶體結構崩塌是由於晶格可以通過晶體承受一定的晶格畸變。但是不同的晶體能承受的晶格畸變有一定的限度,因而參雜是有一定的限度的。取代參雜時,參雜離子與被取代離子的性質(半徑,電價等)越接近,取代引起的晶格畸變越小,最大參雜量越大(如一些合金,參雜離子和母體性質很相近時,可以實現無限制固溶,即使參雜濃鍵祥帆度達到100%,晶體結構也會保持而不崩塌)。

但是間隙參雜由於參雜離子半徑通常大於晶格間隙,參雜會引起較大的晶格畸變,因而最大參雜量比較小,如摻c的fe(金屬材料還是大學學的,忘得差不多了,不記得叫啥了,當參雜量到一定值時,生成fe3c,晶格結構發生改變)。而就zro2中摻雜y2o3而言,能夠進入zro2中的y的量是有乙個最大值的,也即當原料中的y超過zro2所能容納的最大值時,多出的y無法在進入zro2晶格而是仍然以y2o3的形式存在。<>

2樓:小知87283趴悄

摻雜晶體doped crystal為得到所期望的物理性質。

常需要在晶體中摻人雜質元素。例如在半導體矽中摻人一定量的磷,得到n型半導體;摻人一定量的鋁或稼,得到p型半導體。左y2f),中摻入eu-i離子可以得到發紅光的螢光材料;摻入th'卜則可以得到發綠光的螢光材料。

參雜的方法很多森搭慎,平導體常利用在一定氣氛下退火的辦法或離子注人法摻雜。螢光材料的摻雜需要將基質和摻雜物質均勻混合,經高溫處理得到均勻的材料。

不是所有的摻雜都是有效的,因為矽與此敬磷硼的摻雜會有些失敗的部分,磷硼沒有締結成四價鍵,而是三價,這時候還是不會導電,也不會有pn節。其實半枝伍導體摻雜是化學反應。

不是簡單的混合,這種技術只有歐美有。當電晶體越來越小時,普通摻雜成功率越來越低,學學原子晶體,對半導體的認識會有收穫。此外,氮元素電負性。

太大,與矽摻雜無法形成四價,只能是三價鍵,不可以導電的。<>

3樓:知哥32492刪甭

1. 晶體摻雜的方法有很多,固相反應法,共沉澱,pechini之類的,一樣的是都需要高溫。摻雜的化合物一般叫做固神遊歷扒溶體,你可以把這個當成液體一樣理解,就像液體混合以後各種分子會快速的均勻分佈一樣,在高遊爛銷溫環境下,固體原子也是可以移動的。

當然要相對緩慢一些)

2. 形成空穴的原因是要保持電中性,zr是4價,y是3價的,y佔據zr的位置以後多了個電子,為了保持中性,氧原子跑出晶體,形成乙個正二價空穴,也就是說兩個y跑進來,乙個氧就得被攆出去。<>

單晶矽中摻雜的元素有哪些?作用是什麼?

4樓:網友

si的價電子共有4個,要達到8電子結構還需要4個電子。

如果引入少量其它元素原子替代矽就夠成了摻雜:

1、引入的元素原子價電子比矽少,如引入mg、al、zn、ga等,它們的價電子都少於4,這樣就在矽的能帶中引入了一組空的軌道,這一組空的軌道比矽的導帶能級低,矽的價帶電子很容易躍遷進行這組空軌道中,因此導電性大增。當電子移動時,同時會留下空軌道,相當於正電荷在移動,因此這類半導體稱為p(positive)型半導體。

2、如果引入的元素原子的價電子比矽的多,如引入p、as、se等,它們的價電子都多於4,這樣就在矽的能帶中引入了一組新的能級,其上有價電子,這一組帶電子的能級比矽的價帶能級高,接近矽的導帶,這些電子很容易躍遷進入矽的導帶上,因此也使導電性大增。這類半導體由於是電子的流動,稱這類半導體為n(negative)型半導體。

這些摻雜元素的作用已非常清楚了:改變矽的能級結構,提高矽的半導體效能。

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