1、 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-241 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-242 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-243 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-244 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-245 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-246圖6-2圖6

2、-3合金法合金法 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-247擴散法擴散法離子注入法離子注入法 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-248 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-249 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2410 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2411熱平衡條件PNHolevESilicon (p-type)

3、Silicon (n-type)cEiEfEcEfEiEvE 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2412 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2413020lnlnnDADpinN NkTkTVenen 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2414圖圖6-8電勢電勢電子勢能電子勢能(能帶能帶) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2415)()(xqVExECCCCpExExx)

4、(,DCCnqVExExx)(,kTxqVpkTExqVECeneNxnFC)(0)()(kTxqVpkTxqVEEVepeNxpVF)(0)()()()(xqVExEVV 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-241600 pppxxnnpp00 nnnxxnnpp0000 DDeVeVkTkTpnnpnn epp e( )( )00( ) ( )npeV xeV xkTkTppxxxn xn ep xp e 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2417 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè)

5、 Semiconductor Physics2022-3-2418 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2419 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2420= =FFdEdEJnJpdxdx 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2421F= =FdEdEJnJpdxdx 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2422 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor P

6、hysics2022-3-2423圖6-10 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-242400()() eVkTppeVkTnnnxn ep xp e 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2425正向偏壓下非平正向偏壓下非平衡少子的分布衡少子的分布 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2426 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2427 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semi

7、conductor Physics2022-3-2428FFEEeV 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2429 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-243000()()eVkTppeVkTnnnxn ep xp e 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2431 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2432FFEEeV 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor

8、 Physics2022-3-2433 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2434 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2435 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2436 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2437 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2438 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor

9、 Physics2022-3-2439 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24400()(), ()(1)nx xeVLkTnnnp xp xep xpe 0( )(), ()(1)Px xeVLkTpppn xnxenxne 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-244100( )()(1)( )()(1)eVkTnXnneVkTpXppeDd p xJxeDpedxLeDd n xJxeDnedxL 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022

10、-3-244200()()(1) eVkTnpSSnpJJxJxJeeDeDJpnLL 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2443 pn junction diode 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2444 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2445 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2446 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics

11、2022-3-2447 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2448 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2449 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2450 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2451圖6-19(c) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2452 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor

12、 Physics2022-3-2453 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2454 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2455勢壘區(qū)勢壘區(qū)能帶能帶空間電荷分布空間電荷分布矩形近似矩形近似 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2456000ADMpnQeNeNEXX220( )d Vxdx 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2457空間電荷空間電荷電場電場 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理

13、系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2458電勢電勢能帶能帶 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2459Step Junction 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24601202()DADDANNdVeN N1202()()DADDANNdVVeN N 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24611202()DBVVdeN 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Phys

14、ics2022-3-2462P+-n結(jié)結(jié) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24631202()()DATDADeN NCdQAdVNNVV0TCAd1/21()TDCVV 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2464120002()BTDBeNCAVVXd 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2465 ( ) ( )DpppxnxpDnnnCdQQp x edxAdVCdQQn x edxAdV 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè)

15、Semiconductor Physics2022-3-24660()(), ()(1)nx xeVLkTnnnp xp xep xpe 0( )(), ()(1)Px xeVLkTpppn xnxenxne 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24672200()eVDppDnnDkTCe n LCe p LCeAAAkTkT 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2468 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2469 中國科學(xué)技術(shù)大

16、學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2470 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2471圖6-29 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2472 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2473圖6-27 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2474 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24

17、75 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2476 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2477 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2478 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2479 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2480 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-24

18、81(1)eVkTLFLSIIIIIe00SnpeDeDJpnLLln(1)LOCSIkTVeI 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2482 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2483 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2484 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2485 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2486 中

19、國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2487 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2488 發(fā)光二極管(LED)是一種p-n結(jié)，它能在紫外光、可見光或紅外光區(qū)域輻射自發(fā)輻射光?？梢姽釲ED被大量用于各種電子儀器設(shè)備與使用者之間的信息傳送。而紅外光IED則應(yīng)用于光隔離及光纖通訊方面。 由于人眼只對光子能 量 h 等 于 或 大 于1.8eV(0.7m)的光線感光，因此所選擇的半導(dǎo)體，其禁帶寬度必須大于此極限值。右圖標(biāo)示了幾種半導(dǎo)體的禁帶寬度值。人眼的相對靈敏度FWHMm555. 0m紅外紅綠

20、紫紫外橙黃藍(lán)SiGaAsCdSeGaPCdSSiCGaN ZnSyy- 1PGaAs人眼的相對靈敏度FWHMm555. 0m紅外紅綠紫紫外橙黃藍(lán)SiGaAsCdSeGaPCdSSiCGaN ZnSyy- 1PGaAs2 . 16 . 10 . 24 . 28 . 22 . 36 . 30 . 18 . 07 . 06 . 05 . 045. 04 . 035. 0m/eV/gE2 . 16 . 10 . 24 . 28 . 22 . 36 . 30 . 18 . 07 . 06 . 05 . 045. 04 . 035. 0m/eV/gE圖 8.6 常作為可見光 LED 的半導(dǎo)體. 途中還表示

21、了人眼的相對靈敏度 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2489圖10-29 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics2022-3-2490圖(b)則是以磷化鎵為襯底制造的發(fā)橙、黃或綠光的間接禁帶冪LED,用外延方法生長的緩變型GaAs1-yPy合金層用來使界面間因晶格不匹配所導(dǎo)致的非輻射性中心減至最小。 下圖是平面二極管架構(gòu)的可見光LED的基本結(jié)構(gòu)圖。其中圖(a)的截面圖是以砷化鎵為襯底制造的發(fā)紅光的直接禁帶LED。AGaAsPGaAspnB)4 . 00(PGaAsyy- 1y緩變合金發(fā)射光子C)(a吸收光子AGaAsPGaAspnB)4 . 00(PGaAsyy- 1y緩變合金發(fā)射光子C)(a吸收光子發(fā)射光子緩變合金yy- 1PGaAsGaPyy- 1PGaAspn反射接觸2SiO)(b發(fā)射光子緩變合金yy- 1PGaAsGaPyy- 1PGaAspn反射接觸2SiO)(b圖 8.9 平面二極管 LED 的基本結(jié)構(gòu)以及(a) 不透明襯底( )與(b) 透明襯底(GaP)對 p-n 結(jié)光子發(fā)射的效應(yīng)yy- 1PGaAs 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) Semiconductor Physics20