先进半导体材料与器件Chapter2（Ⅰ）

最新推荐文章于 2025-03-24 22:15:23 发布

Saint-000

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分类专栏：先进半导体材料与器件

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Chapter2 半导体异质结（Ⅰ）

作者： Saint
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微博：https://weibo.com/5458277467/profile?topnav=1&wvr=6&is_all=1
GitHub：github.com/saint-000
知乎：https://www.zhihu.com/people/saint-80-61/columns

1.异质结的概念
2.异质结的能带图
3.异质结的电学特性

一．异质结的概念

PN结（两种不同导电类型半导体材料构成的结）
半导体同质结（同一种半导体材料构成的结）
半导体异质结（两种不同半导体材料构成的结）

异质结的分类：
理想突变异质结、渐变异质结
过渡层在1～2个原子层、不考虑界面电子态、没有偶极层和夹层，比如（GaAs/AlAs）
在这里插入图片描述 异质结的分类：
同型异质结、异型异质结
结两边材料的导电类型（pN、Pp、Np、Nn）

晶格匹配异质结、应变层异质结
结两边材料的晶格常数差异（InGaAs/InP、GeSi/Si）

半导体异质结的应用
光电子
发光二极管 Light Emitting Diodes (LED)
激光器 (Laser)
探测器 (Detector)
太阳能电池 (Solar Cell)
微电子
异质结双极晶体管 Heterostructure Bipolar Transistor (HBT)
高电子迁移率晶体管 High Electron Mobility Transistor (HEMT)
共振隧穿二极管（RTD）

异质结的形成：
在这里插入图片描述晶格失配：

悬挂键刃型位错：
考虑长为L，宽为S的半导体异质结，单位面积的悬挂键数目为：
令
则
NSS=a/ 3
**异质结的能带结构：**未组成异质结前半导体的能带图
理想突变异质结的能带图（ N-p ）