金属半导体接触的三种结构形式
第六章 电接触理论
§6-2 接触电阻的理论和计算 实际的金属表面加压接触的过程如下：两金属表面开始接
触时，有三个起始的实际接触点，由于刚接触时还未发生形变，
实际接触面积非常小，接近于零。由于此时接触面压强很大 （近似无限大）而发生形变。起始接触点在强大压强下将由弹 性形变过渡到塑性形变。在起始接触面受压变形的同时，总实 际接触面积扩大，两金属表面未接触部分逐渐互相接近。这样 金属表面凸出高度较小的点也会陆续不断接触而出现许多新的 实际接触点。由于总的实际接触面不断增大，实际接触面上所
触头烧损，有时是将主、副和弧触头并联在一起使用。
② 触头根据控制电流的大小分为：弱电流触头(几个培以下， 如继电器的触头)、中电流触头(几个安培~几百个安培，如 低压断路器的触头)和强电流触头(几百个安培以上，如高 压断路器和部分低压断路器)。
§6-1 电接触的分类和要求
§6-1 电接触的分类和要求
§6-1 电接触的分类和要求
四、为保证电接触长期稳定而可靠工作，必须做到：
1、电接触在长期通过额定电流时，温升不超过国家标准规定的数值，
而且温升长期保持稳定；
2、电接触在短时通过短路电流或脉冲电流时，接触处不发生熔焊或松 弛；
3、可分合接触在开断过程中，接触材料损失尽量小；
4、可分、合接触在闭合过程中。接触处不应发生不能断开的熔焊，且 触头表面不应有严重损伤或变形。
§6-2 接触电阻的理论和计算
导体电阻比接触电阻小得多，工程中可近似认为：Rj=Rab’
接触电阻的物理实质是什么呢？
电接触 学科的奠 基人霍尔 姆 (R. Holm)做了正确的解释。
电接触学科的奠基人霍尔姆(R. Holm)指出：任何用肉眼看 来磨得非常光滑的金属表面，实际上都是粗糙不平的，当两 金属表面互相接触时，只有少数凸出的点(小面)发生了真正 的接触，其中仅仅是一小部分金属接触或准金属接触的斑点 才能导电.当电流通过这些很小的导电斑点时，电流线必然 会发生收缩现象，见下图6-4的示意图。
MOS管(金属氧化物半导体场效应管)的封装结构
MOS管（金属氧化物半导体场效应管）的封装结构MOS管（金属氧化物半导体场效应管，Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）的封装结构一般采用以下几种形式：
1.TO封装（Tin-Can Outline Package）：这是一种传统的封装形
式，外观类似金属罐。
TO封装通常具有3个引脚，通过引脚与电路进行连接。
MOS管内部的芯片被放置在金属罐体内，并通过引脚与外部电路连接。
2.DIP封装（Dual Inline Package）：DIP封装是一种常见的直插
式封装形式。
它通常包含了两排引脚，引脚与MOS管内部芯片相连。
DIP封装的主要优点是容易安装和替换。
3.SMD封装（Surface Mount Device Package）：SMD封装是一
种表面贴装封装形式，常用于表面贴装技术（SMT）的电子设备制造中。
SMD封装通常具有平面外形，方便在PCB （Printed Circuit Board）上进行组装。
常见的SMD封装类型包括SOIC、QFN和QFP等。
4.Power Package（功率封装）：功率MOS管通常需要具备较大
的功率承受能力和散热性能，因此采用特殊的功率封装结构。
常见的功率封装形式包括TO-220、TO-247和D2PAK等，具有较大的引脚和散热片。
晶体管分类
晶体管分类晶体管，也称为晶体管管或半导体三极管，是一种电子元件，用于放大和开关电信号。
晶体管的发明使得电子设备的制造和使用变得更加方便和高效。
晶体管可以按照不同的标准进行分类。
下面将根据不同的分类标准对晶体管进行详细的介绍。
一、按照结构分类1. 点接触型晶体管点接触型晶体管是最早的一种晶体管结构，它由金属探针和半导体材料组成。
当探针与半导体材料相接触时，就形成了一个二极管结构。
点接触型晶体管具有简单的结构和易于制造等优点，但是其性能较差。
2. 普通增强型晶体管普通增强型晶体管是由三个掺杂不同类型半导体材料组成。
其中中间一层为基底层，两侧为掺杂不同类型的外层。
这种结构能够实现放大信号，并且具有较高的输入阻抗。
3. 压控型双极性转移器（VCCS）压控型双极性转移器是一种特殊的晶体管结构，它由四个层次组成。
其中两个层次为掺杂不同类型的外层，中间两个层次为掺杂相同类型的基底层。
这种结构能够实现电流放大和电压放大。
4. 域效应晶体管（FET）域效应晶体管是一种特殊的晶体管结构，它由三个掺杂不同类型半导体材料组成。
其中中间一层为基底层，两侧为掺杂不同类型的外层。
这种结构能够实现电流放大和电压放大，并且具有较高的输入阻抗。
二、按照作用方式分类1. 放大型晶体管放大型晶体管是最常见的一种晶体管，它能够将输入信号进行放大，并输出到输出端口。
这种晶体管在各种电子设备中广泛使用，如收音机、电视机、计算机等。
2. 开关型晶体管开关型晶体管能够将输入信号转换成数字信号，并通过开关操作控制输出端口的开关状态。
这种晶体管在数字逻辑电路中广泛使用，如计算机内存、CPU等。
3. 比较型晶体管比较型晶体管能够将两个输入信号进行比较，并输出比较结果。
这种晶体管在各种电子设备中广泛使用，如计算器、电子秤等。
三、按照材料分类1. 硅基晶体管硅基晶体管是最常见的一种晶体管，它由硅半导体材料制成。
这种晶体管具有高可靠性、低噪声和高温度稳定性等优点。
TD肖特基芯片关键技术及特点研究
TD肖特基芯片关键技术及特点研究摘要：肖特基芯片的研发需要应用较多的关键技术，需要提高芯片的设计水平，使其能够表现出良好的性能。
基于此，本文对TD肖特基芯片的特点，先从正向压降、工作频率、反向耐压、双面结构及小型化封装等性能、结构方面进行分析；再进行TD肖特基芯片的关键技术介绍；最后，从市场前景、产品竞争力、技术心得等方面对TD肖特基芯片案例进行分析，确定TD肖特基芯片开发的重要意义。
关键词：肖特基芯片；芯片特点；关键技术引言：TD肖特基芯片是我国自主研发的芯片，其中应用了大量的工艺技术，对芯片的性能进行改进，使芯片具有节能、稳定等特点。
在芯片设计过程中，需要对构建完善的整流结构形式，通过对TD芯片的结构设计、调整，并结合版图及工艺流程设计开发，形成具有半桥整流性能的TD肖特基芯片。
同时，最终的产品需要注重芯片的性能与适用小型化封装，使其具有创新性和竞争力。
当前，国内所运用的新型肖特基芯片，主要通过进口的方式获得，国家缺少自主技术研发。
本文所述的芯片为TD肖特基芯片，属国内具有自主专利产权的芯片，结构新颖、功耗低，且对外延技术的创新性进行了开发利用，通过双面结构设计及工艺开发，使芯片性能得到了改善。
另外，芯片同样独创了双面势垒区结构，在同一晶圆面积上进行功能区集成，使晶圆的利用率得到了提升，较传统的双芯片并排结构封装的产品降低了占位面积，较传统的双芯层叠结构封装的产品降低了封装难度，提升了成品良率及可靠性。
1TD肖特基芯片的特点1.1正向压降TD肖特基芯片采用肖特基势垒结结构，因为肖特基势垒结正偏是的工作机制主要为热电子发射为主，由于其势垒高度远低于PN结势垒高度，因此肖特基势垒结具有正向压降低的优点。
正向压降决定了芯片的整流、续流等导通能力，因此肖特基势垒结具有低导通损耗的特性，使肖特基芯片能够发挥出更大的低功耗的优势，提高芯片的工作效率。
TD 肖特基芯片构成半桥整流结构集成的肖特基芯片，具有上下双面势垒区结构，能够提升晶圆的利用率,较传统肖特基芯片晶圆利用率提升50%以上；同时较普通肖特基芯片层叠双芯构成的半桥产品，降低了芯片的厚度，使得其热特性更好；而较并排双芯构成的半桥产品，降低了封装体的面积，使得其功率集成度获得提高。
金属-半导体接触势垒的三种形式(比较)
金属-半导体接触势垒的三种形式（比较）2010-11-19 11:30:12| 分类：微电子器件| 标签：|字号大中小订阅（在什么情况下的金属-半导体接触是Ohm接触？为什么Schottky势垒和Mott势垒具有单向导电性？Schottky二极管和Mott二极管在性能上有何异同？）Xie Meng-xian. (电子科大，成都市)金属-半导体接触是一种基本的器件结构，它本身具有两种重要的功能，即二极管功能和Ohm接触功能；而在二极管功能中，又可区分出两种性能有所不同的器件——Schottky 二极管和Mott二极管。
不同功能的金属-半导体接触，其主要的差别就在于接触势垒的形式不同。
见图1，（a）是Schottky势垒，（b）是Ohm接触势垒，（c）是Mott势垒。
一般的半导体与金属的接触就形成Schottky势垒，它的势垒高度为qfBn，并且在半导体表面附近处有一层空间电荷区——半导体表面势垒。
当加有正向电压时（金属接电源正极），半导体表面势垒高度降低，则有较多半导体电子通过热发射而流到金属、形成很大的正向电流；当加有反向电压时（金属接电源负极），金属电子到半导体的势垒高度qfBn不变，阻挡着电子流到半导体去，则反向电流很小。
因此Schottky势垒具有单向导电性。
利用Schottky 势垒工作的两端器件就是Schottky二极管。
如果半导体的掺杂浓度很高，则与金属的接触就将形成Ohm接触。
因为这时半导体表面势垒的厚度很薄，电子可以借助于量子隧道效应的方式而通过接触界面，所以正向电流和反向电流都将会很大，从而就不再具有单向导电性了，成为了Ohm性的导电。
这是任何半导体元器件作为电极连接所必需的。
如果半导体表面层的掺杂浓度很低，则与金属的接触就将形成Mott接触。
这时半导体表面势垒的厚度很大，电子只有借助于扩散的方式来通过接触界面。
同样，Mott势垒也具有单向导电性。
利用Mott势垒工作的两端器件就是Mott二极管。
半导体物理欧姆接触
EF
在表面态能级中存在一个距离EV约1/3禁带 宽度的特征能级q0 。
q0
EV
5 表面态使能带在表面层弯曲
qVD
EF
q0
q0
低密度表面态
qVD EF
高密度表面态
6 表面态改变半导体的功函数
E0
WS
Байду номын сангаас
WS
EF
qVD WS
Eg q0
EF q0
E0
qVD EF
欧姆接触 1、定义 2、如何实现欧姆接触？
不同偏置状态的肖特基势垒
理论的实用性（如何区分势垒区的宽窄？）
迁移率高的载流子有较大的平均自由程。因而在室温下， 这些半导体材料的肖特基势垒中的电流输运机构，主要是 多数载流子的热电子发射。
五、金-半接触的少子注入问题
n 型阻挡层也是空穴的积累层， 能带弯曲使积累层内比积累层外 空穴密度高，在表面最大。若用 p0表示积累层外的空穴密度，则 其表面密度为
由于Em是反偏压的函数，所以JSD 会随U缓慢变化，并不饱和。
q(VD-U)
qU
EFS
EFM 0
xd
x
薄势垒金-半接触的伏安特性
j
jSM
jMS
A
*
T
2e
qm kT
[e
qU kT
1]
qU
jST (e kT
1)
反向饱和电流密度
jST
A
*
T
2e
qm kT
（窄势垒）
qm
jSD qEmNCe kT
（宽势垒）
1金属－n型半导体接触 WM＞WS WM＜WS
2金属－p型半导体接触 WM＞WS WM＜WS
半导体硅化物接触结构
半导体硅化物接触结构
半导体硅化物接触结构是指硅化物材料与其他材料之间的接触界面结构。
硅化物材料通常指的是含有硅元素的化合物，如硅化镓（GaAs）、硅化锗（Ge）、硅化硒（Se）等。
半导体硅化物接触结构是半导体器件中非常重要的一部分，其性质和结构对器件的性能有很大影响。
常见的硅化物接触结构有金属-硅化物接触、半导体-硅化物接触等。
金属-硅化物接触是指金属材料与硅化物材料之间的接触结构。
金属-硅化物接触在半导体器件中扮演着电子传输和能带调控的重要角色。
常用的金属-硅化物接触材料有铝（Al）、钛（Ti）、钨（W）等。
半导体-硅化物接触是指半导体材料与硅化物材料之间的接触结构。
半导体-硅化物接触通常用于制备异质结构器件，如二极管、晶体管等。
常见的半导体-硅化物接触材料有硅（Si）和硅化物之间的接触结构。
半导体硅化物接触结构的性能和稳定性对半导体器件的性能和可靠性有很大影响。
研究和优化硅化物接触结构的制备方法和性能是半导体器件技术发展的重要方向之一。
半导体物理之名词解释
1•迁移率参考答案：单位电场作用下，载流子获得的平均定向运动速度，反映了载流子在电场作用下的输运能力，是半导体物理中重要的概念和参数之一。
迁移率的表达式为：-1*m可见，有效质量和弛豫时间（散射）是影响迁移率的因素。
影响迁移率的主要因素有能带结构（载流子有效质量）、温度和各种散射机构。
- neq pei p2•过剩载流子参考答案：在非平衡状态下，载流子的分布函数和浓度将与热平衡时的情形不同。
非平衡状态下的载流子称为非平衡载流子。
将非平衡载流子浓度超过热平衡时浓度的部分，称为过剩载流子。
非平衡过剩载流子浓度：A n =n _n0,A p = p _p0，且满足电中性条件：A n =^p。
可以产生过剩载流子的外界影响包括光照（光注入）、外加电压（电注入）等。
2对于注入情形，通过光照或外加电压（如碰撞电离）产生过剩载流子：np n，对于抽取2情形，通过外加电压使得载流子浓度减小：n p：：：n。
3. n型半导体、p型半导体N型半导体：也称为电子型半导体.N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体•在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体•在N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电•自由电子主要由杂质原子提供，空穴由热激发形成•掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能就越强•P型半导体：也称为空穴型半导体P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体•在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位子，就形成P型半导体•在P型半导体中，空穴为多子，自由电子为少子，主要靠空穴导电•空穴主要由杂质原子提供自由电子由热激发形成•掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能就越强•4. 能带当N个原子处于孤立状态时，相距较远时，它们的能级是简并的，当N个原子相接近形成晶体时发生原子轨道的交叠并产生能级分裂现象。
《材料物理性能》测试题汇总
《材料物理性能》测试题1、利用热膨胀曲线确定组织转变临界点通常采取的两种方法是： 、2、列举三种你所知道的热分析方法： 、 、3、磁各向异性一般包括 、 、 等。
4、热电效应包括 效应、 效应、 效应，半导体制冷利用的是 效应。
5、产生非线性光学现象的三个条件是 、 、 。
6、激光材料由 和 组成，前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。
7、压电功能材料一般利用压电材料的 功能、 功能、 功能、 功能或 功能。
8、拉伸时弹性比功的计算式为 ，从该式看，提高弹性比功的途径有二： 或 ，作为减振或储能元件，应具有 弹性比功。
9、粘着磨损的形貌特征是 ，磨粒磨损的形貌特征是 。
10、材料在恒变形的条件下，随着时间的延长，弹性应力逐渐 的现象称为应力松弛，材料抵抗应力松弛的能力称为 。
1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。
（ ）2、只有在高温且材料透明、半透明时，才有必要考虑光子热导的贡献。
（ ）3、原子磁距不为零的必要条件是存在未排满的电子层。
（ ）4、量子自由电子理论和能带理论均认为电子随能量的分布服从FD 分布。
（ ）5、由于晶格热振动的加剧，金属和半导体的电阻率均随温度的升高而增大。
（ ）6、直流电位差计法和四点探针法测量电阻率均可以消除接触电阻的影响。
（ ）7、 由于严格的对应关系，材料的发射光谱等于其吸收光谱。
（ ）8、 凡是铁电体一定同时具备压电效应和热释电效应。
（ ）9、 硬度数值的物理意义取决于所采用的硬度实验方法。
（ ）10、对于高温力学性能，所谓温度高低仅具有相对的意义。
（ ）1、关于材料热容的影响因素，下列说法中不正确的是 （ ）A 热容是一个与温度相关的物理量，因此需要用微分来精确定义。
B 实验证明，高温下化合物的热容可由柯普定律描述。
C 德拜热容模型已经能够精确描述材料热容随温度的变化。
D 材料热容与温度的精确关系一般由实验来确定。
半导体器件物理__1孟庆巨
按结构形式的分类
• 单片集成电路： –它是指电路中所有的元器件都制作在同一 块半导体基片上的集成电路。 –在半导体集成电路中最常用的半导体材料 是硅，除此之外还有GaAs等。 • 混合集成电路： –厚膜集成电路 –薄膜集成电路如LCD 液晶显示屏
按电路功能分类
• 数字集成电路(Digital IC)：它是指处理数字信号 的集成电路，即采用二进制方式进行数字计算和逻 辑函数运算的一类集成电路。 • 模拟集成电路(Analog IC)：它是指处理模拟信号 (连续变化的信号)的集成电路。 –线性集成电路：又叫做放大集成电路，如运算放 大器、电压比较器、跟随器等。 –非线性集成电路：如振荡器、定时器等电路。 • 数模混合集成电路(Digital - Analog IC) ：例如 数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器等。
集成电路的作用?小型化?价格急剧下降功耗降低?功耗降低?故障率降低市场销售额10亿美元630470380300270250250250230230210210200200190180市场销售额10亿美元170165160160155150150150145140140140135120115110手提数据通讯个人电脑移动电话服务cpu超薄显示器ic卡地面微波广播dna生物芯片多用途通讯设备半导体设备半导体设备电力交通工具墙壁式超薄电视移动电话直接引入工具its设备dna加工食品液晶显示器仿制品燃油汽车数据存储产品磁存储磁存储电子商务网络信息服务高密度磁存储系统集成芯片家庭医疗设备互联网数字电视智能传输系统代理软件2020年世界最大的30个市场领域
CCD器件
1970
1980
分水岭：
1974年 Chang, Esaki, Tsu 共振隧道二极管
1970年前发明
固体物理-7.7 金属--绝缘体--半导体和MOS反型层
—— 形成电子导电层
空间电荷区的载流子主要为电子，半导体内部的载流子为 空穴，空间电荷层 —— 反型层
形成反型层时的能带 Ei是半导体的本征费密能级，EF是表面处的费密能级 —— 当EF在Ei之上时，电 子的浓度大于空穴的浓度 —— 两者相等时，电子和 空穴的浓度相等 —— 当EF在Ei之下时，电 子的浓度小于空穴的浓度
—— 电子被限制在表面附近能量最低的一个狭窄的区域 —— 有时称反型层称为沟道 —— P型半导体的表面反型层是电子构成的 —— N沟道
N沟道晶体管 在P型衬底的MOS体系中增加两个N型扩散区
—— 源区S和漏区D，构成N沟道晶体管
1) 一般情况下：栅极电压很 小，源区 S 和漏区 D 被 P 型区 隔开，即使在SD之间施加一 定的电压，由于 SP 和 DP 区 构成两个反向PN结 —— 只有微弱的PN反向结 电流
—— 集成电路应用
3) 正电压较小
—— 空穴被排斥，在表面处形成负电荷的耗尽层
—— 为屏蔽栅极正 电压, 耗尽层具 有一定的厚度 —— d ~ 微米量级 —— 空间电荷区
—— 空间电荷区存在电场，使能带发生弯曲
对空穴来说形成一个势垒
表面 —— x＝0相对于体内x>d的电势差 —— 表面势：Vs —— 栅极正电压增大时，表面势进一步增大 —— 表面势足够大时， 有可能表面处的费密能 级进入带隙的上半部 —— 空间电荷区电子 的浓度将要超过空穴 的浓度
MIS体系的机理 金属层 —— 栅极 氧化物(SiO2 ~ 100nm) 半导体接地
—— P型半导体
1) 在栅极施加电压为负时，半导体中的空穴被吸收到IS表 面，并在表面处形成带正电荷的空穴积累层 2) 在栅极施加电压为正时，半导体中的多数载流子——空 穴被排斥离开IS表面 少数载流子—— 电离的受主电子被吸收表面处
电子材料导论复习
电子材料导论1.压电效应答：（1）当在某一特定方向对晶体施加应力时，在与应力垂直方向两端表面能出现数量相等，符号相反的束缚电荷—正压电效应（2）当一块具有压电效应的晶体置于外电场中，由于晶体的电极化造成的正负电荷中心位移，导致晶体变形，形变量与电场强度成正比—逆压电效应。
2.电畴答：具有自发极化的晶体中存在一些自发极化取向一致的微小区域。
3.霍尔效应答：在一块半导体某一方向上加有电场，并在垂直方向上加有磁场，在两种外力作用下，载流子的运动发生变化，结果在半导体的两端产生一横向电场，其方向同时垂直于电流和磁场。
4.平衡载流子答：载流子的产生和复合两个相反过程建立起动态平衡，这种状态下的载流子为平衡载流子。
5.非平衡载流子答：当用电子能量大于该半导体禁带宽度的光照射时，光子的能量传给了电子，使价带中的电子跃迁到导带，从而产生导带的自由电子和价带的自由空穴，即非平衡自由载流子。
6.辐射性复合答：由于电子与空穴的复合以光能的形式辐射能量。
（1）电子和空穴由于碰撞而复合（2）通过杂质能级的复合（3）激子复合7.非辐射性复合答：由跃迁能量转换为低能声子而形成。
（1）阶段性的放出声子的复合（2）俄歇过程（3）表面复合8.固体电解质答：具有离子导电性能的固体物质。
9.功能材料答：指除强度性能外，还有其特殊功能，或能实现光、电、磁、热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。
10.发光材料答：在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。
11.玻璃键合答：在厚膜导电材料中含有玻璃，通过离子的相互渗透作用使它的基片表面形成键合，这种键合类型称为玻璃键合。
12.氧化物键合答：在厚膜导电材料中含有金属氧化物，通过离子的相互渗透作用使它的基片表面形成键合，这种键合类型称为氧化物键合。
13.负温度系数（NTC）热敏材料答：将电阻率随温度升高而下降的材料，称为负温度系数材料，简称NTC材料。
P38414.正温度系数（PTC）热敏材料答：将电阻率随温度升高而增大的材料，称为正温度系数材料，简称PTC材料。
半导体制造技术题库一
半导体制造技术题库一1、问答题画出侧墙转移工艺和self-aligned double patterning（SADP）的工艺流程图。
解析：2、问答题从寄生电阻和电容、电迁移两方面说明后道工艺中（Back-End-Of-Line，BEOL）采用铜（Cu）互连和低介电常数（low-k）材料的必要性。
解析：寄生电阻和寄生电容造成的延迟。
电子在导电过程中会撞击导体中的离子，将动量转移给离子从而推动离子发生缓慢移动。
该现象称为电迁移。
在导电过程中，电迁移不断积累，并最终在导体中产生分散的缺陷。
这些缺陷随后集合成大的空洞，造成断路。
因此，电迁移直接影响电路的可靠性。
采用铜互连可大幅降低金属互连线的电阻从而减少互连造成的延迟。
铜的电迁移比铝材料小很多：铜的晶格扩散的激活能为2.2eV，晶界扩散结合能在0.7到1.2eV之间；而铝分别为1.4eV和0.4-0.8eV.采用低介电常数材料填充平行导线之间的空间可降低金属互连线之间的电容从而减少延迟。
采用铜/low-k互连可大幅减小互连pitch，从而减少互连金属层数。
3、问答题简述APCVD、LPCVD、PECVD的特点。
解析：APCVD——一些最早的CVD工艺是在大气压下进行的，由于反应速率快，CVD系统简单，适于较厚的介质淀积。
APCVD缺点：台阶覆盖性差；膜厚均匀性差；效率低。
常压下扩散系数小，hg<<ks，apcvd一般是由质量输运控制淀积速率一个主要问题是颗粒的形成。
在气体注入器处可能发生异质淀积，在淀积了若干晶圆片后，颗粒变大剥落并落在晶圆片表面。
为避免这一问题可采用多通道的喷头设计。
lpcvd——低压化学气相淀积系统淀积的某些薄膜，在均匀性和台阶覆盖等方面比apcvd系统的要好，而且污染也少。
另外，在不使用稀释气体的情况下，通过降低压强就可以降低气相成核。
br="">在LPCVD系统中，因为低压使得扩散率增加，因此PECVD——等离子体增强化学气相淀积（PECVD.是目前最主要的化学气相淀积系统。
半导体物理名词解释
半导体物理名词解释金刚石型结构：金刚石结构是一种由相同原子构成的复式晶体，它是由两个面心立方晶胞沿立方体的空间对角线彼此位移四分之一空间对角线长度套构而成。
每个原子周围都有4个最近邻的原子，组成一个正四面体结构。
闪锌矿型结构：闪锌矿型结构的晶胞，它是由两类原子各自组成的面心立方晶格，沿空间对角线彼此位移四分之一空间对角线长度套构而成。
有效质量：粒子在晶体中运动时具有的等效质量，它概括了半导体内部势场的作用。
有效质量表达式为：费米能级: 费米能级是T=0 K时电子系统中电子占据态和未占据态的分界线，是T=0 K时系统中电子所能具有的最高能量。
准费米能级:统一的费米能级是热平衡状态的标志。
当外界的影响破坏了热平衡，使半导体处于非平衡状态时，就不再存在统一的费米能级。
但是可以认为，分别就导带和价带中的电子讲，他们各自基本上处于平衡状态，导带与价带之间处于不平衡状态。
因为费米能级和统计分布函数对导带和价带各自仍是适用的，可以引入导带费米能级和价带费米能级，它们都是局部的费米能级。
称为“准费米能级”费米面：将自由电子的能量E等于费米能级Ef的等能面称为费米面。
费米分布：大量电子在不同能量量子态上的统计分布。
费米分布函数为：施主能级：通过施主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级，被子施主杂质束缚的电子能量状态称为施主能级。
受主能级：通过受主掺杂在半导体的禁带中形成缺陷能级，被受主杂质束缚的空穴的能量状态称为受主能级。
禁带：能带结构中能态密度为零的能量区间。
价带：半导体或绝缘体中，在绝对零度下能被电子沾满的最高能带。
导带：导带是自由电子形成的能量空间，即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。
N型半导体: 在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。
P型半导体: 在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。
简并半导体: 对于重掺杂半导体，费米能级接近或进入导带或价带，导带/价带中的载流子浓度很高，泡利不相容原理起作用，电子和空穴分布不再满足玻耳兹曼分布，需要采用费米分布函数描述。
半导体材料金属复合
半导体材料金属复合半导体材料金属复合是将金属与半导体材料结合在一起，并且在界面处形成特殊的电子结构和合金效应的一种材料。
这种复合材料具有半导体材料和金属材料的双重性质，具有优异的电子传输性能和热导性能。
它在电子器件、太阳能电池、光电子器件和传感器等领域具有广泛的应用前景。
半导体材料通常具有间接带隙和直接带隙两种特性，这取决于电子在能量带中的传输。
而金属材料具有良好的电导率和热导率，在电流和热传导方面有着优异的性能。
将金属与半导体材料复合能够充分利用金属的导电和导热性能，提高材料的综合电子性能。
半导体材料金属复合材料的制备方法通常有多种，例如物理蒸发、磁控溅射、热喷涂、溶液浸渍等。
通过这些方法，可以将金属与半导体材料结合在一起，形成复合结构。
在复合界面处，金属和半导体材料之间会形成一定的结合力，使材料具有良好的界面接触。
半导体材料金属复合材料在电子器件方面具有广泛的应用。
由于复合材料具有优异的电子传输性能，可以将其用于制造高性能晶体管、二极管、集成电路等电子器件。
其优异的导电和导热性能可以提高器件的工作效率、稳定性和可靠性。
此外，半导体材料金属复合材料还可以应用于光电子器件领域，例如太阳能电池、光电二极管、光电晶体管等。
通过将金属和半导体材料结合在一起，可以提高光电转化效率和能量利用率。
半导体材料金属复合材料还可以应用于传感器领域。
传感器是一种能够将感知信号转化为可用信号的装置，广泛应用于环境监测、生物医学、工业自动化等领域。
通过将金属与半导体材料结合，可以提高传感器的响应速度、灵敏度和稳定性。
例如，将金属复合半导体材料应用于气体传感器中，可以提高传感器对气体的检测灵敏度和选择性。
总之，半导体材料金属复合是一种具有优异电子传输和热导性能的复合材料。
它在电子器件、光电子器件和传感器等领域具有广泛的应用前景。
通过合理选择材料和制备方法，可以进一步提高复合材料的性能和应用范围。
随着科技的不断发展，半导体材料金属复合材料将会在各个领域发挥更大的作用，推动相关行业的发展。
半导体器件作业有答案
1．半导体硅材料的晶格结构是（A）A 金刚石B 闪锌矿C 纤锌矿2．下列固体中，禁带宽度 Eg 最大的是（ C ）Ａ金属Ｂ半导体Ｃ绝缘体3．硅单晶中的层错属于（ C ）Ａ点缺陷Ｂ线缺陷Ｃ面缺陷4．施主杂质电离后向半导体提供（ B ），受主杂质电离后向半导体提供（ A ），本征激发后向半导体提供（ A B ）。
A 空穴B 电子5．砷化镓中的非平衡载流子复合主要依靠（ A ）A 直接复合B 间接复合C 俄歇复合6．衡量电子填充能级水平的是（ B ）Ａ施主能级Ｂ费米能级Ｃ受主能级 D 缺陷能级7．载流子的迁移率是描述载流子( A )的一个物理量；载流子的扩散系数是描述载流子( B ) 的一个物理量。
A 在电场作用下的运动快慢B 在浓度梯度作用下的运动快慢8．室温下，半导体 Si中掺硼的浓度为 1014cm－3，同时掺有浓度为 1.1×1015cm－3的磷，则电子浓度约为（ B ），空穴浓度为（ D ），费米能级（ G ）；将该半导体升温至 570K，则多子浓度约为（ F ），少子浓度为（ F ），费米能级（ I ）。
（已知：室温下，ni≈1.5×1010cm－3，570K 时，ni≈2×1017cm－3）A 1014cm－3B 1015cm－3C 1.1×1015cm－3D 2.25×105cm－3E 1.2×1015cm－3F 2×1017cm－3G 高于 EiH 低于 Ei I等于 Ei9．载流子的扩散运动产生（ C ）电流，漂移运动产生（ A ）电流。
A 漂移B 隧道C 扩散10. 下列器件属于多子器件的是（ B D ）Ａ稳压二极管Ｂ肖特基二极管Ｃ发光二极管 D 隧道二极管11. 平衡状态下半导体中载流子浓度n0p0=ni2，载流子的产生率等于复合率，而当np<ni2 时，载流子的复合率（ C ）产生率Ａ大于Ｂ等于Ｃ小于12. 实际生产中，制作欧姆接触最常用的方法是（ A ）Ａ重掺杂的半导体与金属接触Ｂ轻掺杂的半导体与金属接触13．在下列平面扩散型双极晶体管击穿电压中数值最小的是（ C ）A BVCEOB BVCBOC BVEBO14．MIS 结构半导体表面出现强反型的临界条件是（ B ）。
半导体硅化物接触结构
半导体硅化物接触结构
半导体硅化物接触结构是指半导体材料与金属材料之间的接触界面结构。
在半导体器件中，金属材料通常用于形成电极或连接线，而半导体材料用于实现电子或光子的控制和传输。
因此，为了实现良好的电流传输和低接触电阻，需要设计合适的硅化物接触结构。
硅化物接触结构可以通过多种方法来实现，其中最常见的有以下几种：
1. Ohmic接触：Ohmic接触是指金属与半导体之间的接触具有非常低的接触电阻，电流能够自由地通过。
这通常是通过选择合适的金属材料和优化接触表面处理来实现的，例如使用金属的合金或添加特定的界面层。
2. Schottky接触：Schottky接触是一种无扩散层的接触结构，在金属和半导体之间形成一个势垒。
这种接触通常用于制备二极管或场效应晶体管等器件。
金属与半导体之间的势垒高度取决于金属的功函数和半导体的禁带宽度。
3. 合金接触：合金接触是指通过将金属与半导体混合形成一种新的化合物来实现接触。
这种接触结构可以在一定程度上提高接触性能和稳定性，但需要严格控制合金化的温度和时间。
总的来说，半导体硅化物接触结构的设计和优化对于电子器件的性能和稳定性至关重要。
不同的应用和要求可能需要不同类型的接触结构，因此需要根据具体需求选择适合的接触方式。
微波有源器件
于1000mw。
甘氏二极管工作模式
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② 限 制 空 间 电 荷 模 式 (Limited space-charge (LSA) mode)：
工作于限制空间电荷 模式，除 与器件本身特性有关外还与外 电路（谐振槽路）特性有关。 槽路中电磁振荡由甘氏管的脉 冲 电 流 激 励 的 。 N0L 必 须 是 1012/cm2 或 更 高 ， N0/F 必 须 在 2×105到2×104s/cm3之间。
谐振腔电路配合可获得的频率变化达倍频程。
甘氏二极管工作模式
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甘氏二极管可工作于多种模式，部分取决于器件本身特性，部分取决于外电 路特性。下面主要介绍渡越时间模式与限制空间电荷模式。
①渡越时间模式（transit time (Gunn) mode）
渡越时间模式是非谐振模式，与器件长度及外加直流偏压有关。直流偏压要
当工作于非谐振渡越时间模式 （unresonant transit-time mode） 在1-18GHz频率范围内，输出 功 率 最 高 可 达 2W ， 多 数 为 几 百毫瓦。
当工作于谐振限制空间电荷模 式 （ resonant limited spacecharge (LSA) mode）工作频率 可 到 100GHz ， 脉 冲 工 作 、 占 孔系数10%时，脉冲功率输出 到几百瓦。
图2-11 甘氏二极管振荡器
PIN二极管—结构
15
PIN二极管（简称PIN管） 是微波控制电路中最重 要的一种微波控制器件。
PIN 管 与 一 般 的 PN 二 极 管（见图a）不同，在P 跟N型半导体材料之间 多了一个绝缘区，叫做 本征区。严格地说本征 区并非完全“绝缘”， 还有很少的载流子以支 持很小的电流，其结构 见图b。图c给出几种低 功率电平下的封装形式。
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金属-半导体接触势垒的三种形式（比较）
2010-11-19 11:30:12| 分类：微电子器件 | 标签： |字号大中小订阅
（在什么情况下的金属-半导体接触是Ohm接触？为什么Schottky势垒和Mott势垒具有单向导电性？Schottky二极管和Mott二极管在性能上有何异同？）
Xie Meng-xian. (电子科大，成都市)
金属-半导体接触是一种基本的器件结构，它本身具有两种重要的功能，即二极管功能和Ohm 接触功能；而在二极管功能中，又可区分出两种性能有所不同的器件——Schottky二极管和Mott二极管。
不同功能的金属-半导体接触，其主要的差别就在于接触势垒的形式不同。
见图1，（a）是Schottky势垒，（b）是Ohm接触势垒，（c）是Mott势垒。
一般的半导体与金属的接触就形成Schottky势垒，它的势垒高度为qfBn，并且在半导体表面附近处有一层空间电荷区——半导体表面势垒。
当加有正向电压时（金属接电源正极），半导体表面势垒高度降低，则有较多半导体电子通过热发射而流到金属、形成很大的正向电流；当加有反向电压时（金属接电源负极），金属电子到半导体的势垒高度qfBn不变，阻挡着电子流到半导体去，则反向电流很小。
因此 Schottky势垒具有单向导电性。
利用Schottky 势垒工作的两端器件就是Schottky二极管。
如果半导体的掺杂浓度很高，则与金属的接触就将形成Ohm接触。
因为这时半导体表面势垒的厚度很薄，电子可以借助于量子隧道效应的方式而通过接触界面，所以正向电流和反向电流都将会很大，从而就不再具有单向导电性了，成为了Ohm性的导电。
这是任何半导体元器件作为电极连接所必需的。
如果半导体表面层的掺杂浓度很低，则与金属的接触就将形成Mott接触。
这时半导体表面势垒的厚度很大，电子只有借助于扩散的方式来通过接触界面。
同样，Mott势垒也具有单向导电性。
利用Mott势垒工作的两端器件就是Mott二极管。
Schottky二极管和Mott二极管都是多数载流子工作的器件，因此它们都是性能优良的高速开关二极管；而Mott二极管因为其Mott势垒厚度较大，则势垒电容很小、耐压较高，从而它又是很好的微波二极管以及高电压的功率二极管。