Bán dẫn A3B5

Báo cáo bán dẫn hợp chất A3B5 trong môn công nghệ vật liệu,vật liệu bán dẫn, vật lý chất rắn

VẬT LIỆU BÁN DẪN A III B V Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Viện Vật Lý Kỹ Thuật *** THÀNH VIÊN TRONG NHÓM SHSV Đinh Văn Bồn Đặng Thái Đương 20090770 Triệu Phú Quý Nội Dung Nội Dung Giới thiệu chung  Cấu trúc vật liệu  Tính chất vật lý Chế tạo Ứng dụng  Chế tạo đơn chất  Chế tạo hợp chất  Bán dẫn phát quang  Bán dẫn Lase Chất bán dẫn Chất bán dẫn (Semiconductor) là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn  Khe năng lượng hay năng lượng vùng cấm E g là dải năng lượng ở đó không có trạng thái điện tử nào có thể tồn tại.  Vùng hóa trị (Valence band): là vùng có năng lượng thấp nhất theo thang năng lượng, là vùng mà điện tử bị liên kết mạnh với nguyên tử và không linh động.  Vùng dẫn (Conduction band): là vùng có mức năng lượng cao nhất.Ở vùng này có điện tử linh động (như các điện tử tự do) ,chúng tạo khả năng dẫn điện cho chất rắn. Tính dẫn điện tăng khi mật độ điện tử trên vùng dẫn tăng. 4 Trong chất bán dẫn, khe năng lượng đủ nhỏ để các điện tử có thể dịch chuyển từ các quĩ đạo trong vùng hoá trị lên các quĩ đạo trong vùng dẫn. Trong vùng hoá trị, các điện tử có thể dịch chuyển giữa các quĩ đạo (và do đó di chuyển khắp nơi) đến khi một số quĩ đạo trở nên trống. Sự dịch chuyển của các điện tử đến vùng dẫn cho phép các điện tử có thể chuyển động dễ dàng giữa các quĩ đạo trống. Sau đó, vùng hoá trị không còn lấp đầy hoàn toàn và vùng dẫn không còn trống nữa, cả hai vùng bị lấp đầy một phần. Chất bán dẫn có khả năng dẫn điện Chất bán dẫn 5 Bán dẫn pha tạp  Tạp loại donor (n) : thay thế bằng các nguyên tử tạp chất có số điện tử hóa trị lớn hơn. (ví dụ P trong Si, Se thay thế As trong GaAs) Điện tử “thừa” này liên kết lỏng lẻo với ion tạp chất và có trạng thái định xứ lân cận ion đó với mức năng lượng E d nằm trong vùng cấm , thấp hơn mức E c một khoảng ∆E d . Bán dẫn pha tạp  Tạp loại acceptor (p):nguyên tử tạp chất có số điện tử hóa trị ít hơn số điện tử hóa trị của nguyên tử chủ bị thay thế một điện tử (ví dụ Al trong Si,Cd thay thế Ga trong GaAs) trong tinh thể sinh ra một liên kết không bão hòa và trong vùng cấm xuất hiện mức năng lượng E a ứng với một trạng thái định xứ còn trống .E a nằm cao hơn E v một khoảng bằng ∆E a . Điện tử dịch chuyển từ mức năng lượng cao nhất trong vùng hoá trị lên mức năng lượng thấp nhất trong vùng dẫn kèm theo dao động nhiệt (phonon). 8 Chuyển mức xiên Chuyển mức thẳng Khe năng lượng trực đối nên điện tử có thể dịch chuyển từ mức năng lượng cao nhất trong vùng hoá trị lên mức năng lượng thấp nhất trong vùng dẫn mà không cần thay đổi động lượng tinh thể(phonon). Bán dẫn hợp chất A III B V Là những hợp chất cấu tạo từ các nguyên tố nhóm III và V có tính chất tương tự chất bán dẫn. BN,AlN,GaN,InN,GaAs,InAs,…