半导体材料复习


半导体的主要特性

  • 电阻率:10-3~109Ω\Omega·cm
  • 负温度系数:T升高,电阻率减小
  • 具有高热电势
  • 整流效应
  • 光敏特性
  • 掺杂可以提高导电能力

第一章 硅和锗的化学制备

高纯硅的制备

先由硅石(二氧化硅)制得工业硅(粗硅——纯度低、杂质多),再制成高纯多晶硅,经拉制得到单晶硅

粗硅的制备

  • 原料:石英砂(SiO2SiO_2)和硅酸盐(Na2SiO3Na_2SiO_3
  • 方法:石英砂与碳在碳电极的电弧炉中还原,可制得纯度为97%的粗硅。
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  • 反应温度下硅是气相,然后凝固成固相。

高纯多晶硅的化学制备

  • 三氯氢硅(SiHCl3SiHCl_3)氢还原法 :SiHCl3SiHCl_3提纯的主要方法是精馏,可将SiHCl3SiHCl_3的纯度从97%-98%提纯到9个9到10个9。
  • 硅烷(SiH4SiH_4)法:
    • 硅烷的提纯:吸附法(分子筛、活性炭)
    • 硅烷的热分解
  • 四氯化硅(SiCl4SiCl_4)还原法:硅的吸收率低。