电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

表面物理

19页
  • 卖家[上传人]:小**
  • 文档编号:61281015
  • 上传时间:2018-11-27
  • 文档格式:PPT
  • 文档大小:530.01KB
  • / 19 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 1、5.4 半导体陶瓷界面电子过程,姓名:张伟伟 学号:2014201903 2015年6月,目录,1,晶粒间界的界面势垒模型,2,非线性ZnO压敏陶瓷,3,BaTiO3热敏陶瓷,4,气敏与湿敏陶瓷,晶粒间界的界面势垒模型,由于晶粒界面存在表面态,对于n型半导体晶粒主体相若存在低于费米能级EF的受主表面态,则晶粒内表面附近导带电子形成一个表面电荷层,晶粒内部电离施主形成正的空间电荷区,产生指向边界的电场,形成界面势垒。当界面势垒高度es远大于kT时,载流子极为稀少,它们对空间电荷的贡献可以忽略,杂质全部电离,正的空间电荷几率完全由施主的电离电荷构成,这就是耗尽层近似。 耗尽层中的电荷密度为eND,ND为施主浓度,这时的泊松方程为,晶粒间界的界面势垒模型,在半导体晶粒内电场为零,因而 并应用电中性条件可得出 从界面x=0到x=b区域内的体电荷密度eND,由电中性条件表面受主电荷面密度应为-eNs,则空间电荷层的厚度(或界面势垒的宽度)可表示为,晶粒间界的界面势垒模型,在界面(x=0)处势高 由此可见,晶粒界面上势垒的高度(s)与施主浓度ND成反比,而与界面受主界面密度N2S成正比。即界面上吸

      2、附受主杂质浓度能有效地控制n型半导体陶瓷的势垒高度s。进而影响半导体陶瓷的导电性能。 对于如图5.4-1所示的陶瓷,主体半导体晶粒由两个性质不一同的部分组成,即:颗粒中间的半导体部分和颗粒边界的势垒层部分。对这种由势垒包围的颗粒的等效电导率,可用著名的Maxwell-Garnett混合规则描述:,晶粒间界的界面势垒模型,其中 g为颗粒主体电导率,b为势垒层电导率,b为势垒宽度b=(2s/eND)1/2,d为颗粒直径。 由这个模型看出,半导体陶瓷的等效电导率不仅取决于施主、受主密度对界面势垒的影响,而且也和主体颗粒的颗粒度大小、均匀程度有关,这就为生产工艺控制可靠性和得到一致性的器件指出了方向。,非线性Zn0压敏陶瓷,Zn0陶瓷是近年来发展起来的敏感半导体陶瓷,具有很多独特的电性能。其I-V特性曲线由图5.4-1表示。 Zn0是n型半导体,其中施主通常由三价Al3+ 、In3+等引入。在通常的温度范围内,掺杂Zn0半导体的电导率可表示为 边界势垒层电导 其中g是Zn0中电子迁移率,约为100cm2/V*S。,非线性Zn0压敏陶瓷,Zn0-Zn0颗粒边界结上形成双Schottky势垒层,在

      3、外加偏压(V=VR-VL)下,晶粒界面上的能带发生倾斜。如图5.4-2所示。当偏压右边为正时,右侧势垒反偏,耗尽层变宽,势垒增高;左侧势垒正偏,耗尽层变窄,势垒降低。 在低偏压区(VR Ug )(即击穿区),根据半导体表面理论,当VRVg/2时,表面层开始出现弱反型层,其特性同耗尽层。但当VR=Vg时表面层就出现强反型层,这时能带弯曲更甚。不但电子在表面发生更强的耗尽,而且空穴在表面会产生聚,非线性Zn0压敏陶瓷,积,形成P型强反型层。势垒高度s随电压的增加而急剧下降,正是由于晶粒边界的势垒变化而导致了Zn0陶瓷的非线性导电行为。s随电压V下降的关系曲线由图5.4-3示出。在击穿区内,隧道效应明显地增大。 在高偏压区(VRV)(即回升区),偏压继续增加,仍处于强反型层,势垒变化小,Zn0颗粒的本身压降开始明显地增加,不能再忽略。此时整个结电导很大,成为一正常良导体。,BaTiO3热敏陶瓷,1985年Haayman等发现在BaTi03陶瓷中掺入微量的稀上元素,室温下电阻率将大幅度下降,但在温度升高到某一温度范围后,其电阻率陡增三个数量级。根据此特性制成的热敏电阻元件已得到广泛地应用。 BaTiO3热敏特性曲线即电阻率-温度T曲线如图5.4-4所示。温度在Tc以下时BaTiO3陶瓷发生自发极化,而在Tc以上时自发极化消失,晶格由立方晶型转变为四方晶型。当在陶瓷中掺入Sr或Zr等元素时,可以使居里温度Tc向低温方向移动,当掺入pb元素时可使Tc向高温方向移动。通常BaTiO3热敏陶瓷的Tc一般取在-40O-2500C之间。,BaTiO3热敏陶瓷,BaTiO3陶瓷的PTC效应取决于陶瓷的晶界效应。根据Hey- Wang-Jonkey模型,在施主掺杂的BaTiO3陶瓷晶粒边界上存在着受主型表面态,这些受主型表面态与晶粒内的载流子相互作用,从而产生晶粒表面的势垒层,如图5.4-5。,BaTiO3热敏陶瓷,BaTiO3热敏陶瓷,气敏与湿敏陶瓷,气敏与湿敏陶瓷,气敏与湿敏陶瓷,仍用Ns表示因吸附产生的受主表面态密度,则总的表面电荷为e(Ns十N0)。其中N0为没有吸附发生时初始表面净电荷密度。在耗尽层情况下可得势垒s与Ns的关系 晶粒边界上的势垒宽度b可表示为 对于气敏陶瓷,Ns与气体温度、浓度有关;对于湿敏陶瓷,Ns与大气湿度、温度有关。,谢谢大家,图,图,

      《表面物理》由会员小**分享,可在线阅读,更多相关《表面物理》请在金锄头文库上搜索。

      点击阅读更多内容
    最新标签
    发车时刻表 长途客运 入党志愿书填写模板精品 庆祝建党101周年多体裁诗歌朗诵素材汇编10篇唯一微庆祝 智能家居系统本科论文 心得感悟 雁楠中学 20230513224122 2022 公安主题党日 部编版四年级第三单元综合性学习课件 机关事务中心2022年全面依法治区工作总结及来年工作安排 入党积极分子自我推荐 世界水日ppt 关于构建更高水平的全民健身公共服务体系的意见 空气单元分析 哈里德课件 2022年乡村振兴驻村工作计划 空气教材分析 五年级下册科学教材分析 退役军人事务局季度工作总结 集装箱房合同 2021年财务报表 2022年继续教育公需课 2022年公需课 2022年日历每月一张 名词性从句在写作中的应用 局域网技术与局域网组建 施工网格 薪资体系 运维实施方案 硫酸安全技术 柔韧训练 既有居住建筑节能改造技术规程 建筑工地疫情防控 大型工程技术风险 磷酸二氢钾 2022年小学三年级语文下册教学总结例文 少儿美术-小花 2022年环保倡议书模板六篇 2022年监理辞职报告精选 2022年畅想未来记叙文精品 企业信息化建设与管理课程实验指导书范本 草房子读后感-第1篇 小数乘整数教学PPT课件人教版五年级数学上册 2022年教师个人工作计划范本-工作计划 国学小名士经典诵读电视大赛观后感诵读经典传承美德 医疗质量管理制度 2 2022年小学体育教师学期工作总结 2022年家长会心得体会集合15篇
    关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
    手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
    ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.