硅晶体是重要的半导体材料

《硅晶体是重要的半导体材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划硅晶体是重要的半导体材料　　半导体材料硅的基本性质　　一．半导体材料　　固体材料按其导电性能可分为三类：绝缘体、半导体及导体，它们典型的电阻率如下：　　图1典型绝缘体、半导体及导体的电导率范围　　半导体又可以分为元素半导体和化合物半导体，它们的定义如下：　　元素半导体：由一种材料形成的半导体物质，如硅和锗。化合物半导体：由两种或两种以上元素形成的物质。1)二元化合物GaAs—砷化镓SiC—碳化硅　　2)三元化合物　　AlGa1

2、1As—砷化镓铝　　AlIn11As—砷化铟铝　　半导体根据其是否掺杂又可以分为本征半导体和非本征半导体，它们的定义分别为：　　本征半导体：当半导体中无杂质掺入时，此种半导体称为本征半导体。非本征半导体：当半导体被掺入杂质时，本征半导体就成为非本征半导体。　　掺入本征半导体中的杂质，按释放载流子的类型分为施主与受主，它们的定义分别为：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人

3、员的业务技能及个人素质的培训计划　　施主：当杂质掺入半导体中时，若能释放一个电子，这种杂质被称为施主。如磷、砷就是硅的施主。　　受主：当杂质掺入半导体中时，若能接受一个电子，就会相应地产生一个空穴，这种杂质称为受主。如硼、铝就是硅的受主。　　图带有施主的n型硅(b)带有受主的型硅　　掺入施主的半导体称为N型半导体，如掺磷的硅。　　由于施主释放电子，因此在这样的半导体中电子为多数导电载流子，而空穴为少数导电载流子。如图所示。　　掺入受主的半导体称为P型半导体，如掺硼的硅。　　由于受主接受电子，因此在这样的半导体中空穴为多数导电载流子，而电

4、子为少数导电载流子。如图所示。　　二．硅的基本性质硅的基本物理化学性质　　硅是最重要的元素半导体，是电子工业的基础材料，其物理化学性质如表1所示。　　硅的电学性质　　硅的电学性质有两大特点：　　表1硅的物理化学性质　　一、导电性介于半导体和绝缘体之间，其电阻率约在10-4～1010?·cm目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　二、导电率

5、和导电类型对杂质和外界因素高度敏感。无缺陷的、无掺杂的硅导电性极差，称为本征半导体。当掺入极微量的电活性杂质，其电导率将会显著增加，称为非本征半导体。例如，向硅中掺入亿份之一的硼，其电阻率就降为原来的千分之一。掺入不同的杂质，可以改变其导电类型。当硅中掺杂以施主杂质为主时，以电子导电为主，成为N型硅；当硅中掺杂以受主杂质为主时，以空穴导电为主，成为P型硅。硅中P型和N型之间的界面形成PN结，它是半导体器件的基本机构和工作基础。如图所示电阻率随杂质浓度的变化　　硅的化学性质　　硅在自然界中多以氧化物为主的化合物状态存在。　　硅晶体在常温下

6、化学性质十分稳定，但在高温下，硅几乎与所有物质发生化学反应。1.硅的热氧化反应　　～1100℃　　Si+O2→SiO2　　～1000℃　　Si+2H2O→SiO2+H2　　在硅表面生成氧化层，其反应程度与温度有相当大的关系，随温度的升高，氧化速度加快。2.硅与氯气或氯化物的化学反应～300℃　　Si+2Cl2→SiCl4～280℃　　Si+3HCl→SiHCl3+H2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目

7、的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　上面两个反应常用来制造高纯硅的基本材料—SiCl4和SiHCl3。3.硅与酸的化学反应　　硅对多数酸是稳定的，硅不能被HCl、H2SO4、HNO3、HF及王水所腐蚀，但可以被其混合液所腐蚀。　　硅与HF—HNO3混合液的化学反应　　Si+4HNO3+6HF→H2SiF6+4NO2+4H2O　　HNO3在反应中起氧化作用，没有氧化剂存在，H就不易与硅发生反应。此反应在硅的缺陷部位腐蚀快，对晶向没有选择性。　　硅与HF—CrO3混合液有化学反应　　Si+CrO3+8HF→

8、H2SiF6+CrF2+3H2O　　此混合液是硅单晶缺陷的择优腐蚀显示剂，缺陷部位腐蚀快。　　硅与金属的作用　　硅与金属作用可生成多种硅化物，如TiSi2,WSi2,MoSi等硅化物具有良好的导电性、耐高温