半導體膜是指由半導體材料形成的薄膜。通常將禁頻寬度小於2eV的材料稱為半導體。隨著禁頻寬度不同在室溫下其電導率不同。
基本介紹
- 中文名：半導體膜
- 外文名：semiconductor film
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,原理,套用,分類,發展前景,
簡介
半導體膜是指由半導體材料形成的薄膜。
原理
通常將禁頻寬度小於2eV的材料稱為半導體。隨著禁帶寬度不同在室溫下其電導率不同。由於熱激發(或者光激發，電激發等)滿帶中的電子進人導帶，這樣在滿帶中出現空穴，在導帶中出現電子，空穴和電子都是電荷載流子。當存在雜質時，在禁帶中出現雜質能級，雜質原子能給出電子的，其能級為施主能級，該半導體為n型半導體。雜質原子能接收電子的，其能級為受主能級，該半導體為P型半導體。對於n型半導體，電子激發進入導帶，成為主要載流子;對於p型半導體，空穴激發進入滿帶，成為主要載流子。溫度越高被激發的載流子越多，則薄膜的電阻率越小，半導體薄膜具有負的電阻溫度係數。
套用
半導體材料是微電子和光電子器件的主要材料，特別是大規模積體電路晶片上元件的集成度越來越高，元件的尺寸越來越小，半導體薄膜是構成這類器件的基本材料。
分類
隨著製備半導體薄膜的技術不同，在結構上可分為單晶，多晶和無定形薄膜。同質或異質外延生長的Si ,GaAs半導體薄膜是構成大規模積體電路的極重要材料。多晶半導體薄膜是尺寸大小按某種分布的晶粒構成的。這些晶粒取向是隨機分布的。在晶粒內部原子按周期排列，在晶粒邊界存在著大量缺陷，這樣就形成了多晶半導體膜，具有不同的電學和光學特性。當膜中原子的排列短程有序而長程無序時，稱為無定形半導體薄膜，例如射頻或微波電漿化學氣相沉積的非晶矽薄膜，它是非晶矽太陽能電池的主要材料。
發展前景
由於單晶薄膜中載流子自由程長，遷移率大，通過擴散摻雜可以製得高質量的p-n結，因此可以製造高質量的微電子器件。在分子束外延技術中，可以交替外延生長長周期排列的超晶格薄膜，成為量子電子器件的基礎材料。
