1、实际半导体与理想半导体间的主要区别是什么?答:在实际应用的半导体材料晶格中,总是存在着偏离理想情况的各种复杂现象:(1)原子并不是静止在具有严格周期性的晶格的格点位置上,而是在其平衡位置附近振动;(2)半导体材料不是纯净的,而是含有若干杂质;(3)实际的半导体晶格结构并不是完整无缺的,而是存在着各种形式的缺陷,如点缺陷、线缺陷、面缺陷。2、以As掺入Ge中为例,说明什么是施主杂质、施主杂质电离过程和n型半导体。答:一个As原子占据了Ge原子的位置,As原子有五个价电子,其中四个价电子与周围的四个Ge原子形成共价键,还剩余一个价电子,同时As原子所在处也多余一个正电荷
q,称为正电中心As 原子。这个多余的价电子束缚在正电中心As
的周围,但这种束缚作用比共价键的束缚作用弱得多,只要很少的能量就可以使它挣脱束缚,成为导电电子,这种能够施放电子而产生导电电子并形成正电中心的杂质称为施主杂质,上述电子脱离杂质原子的束缚成为导电电子的过程称为施主杂质电离。通常把主要依靠导带电子导电的半导体称为n型半导体。3、以Ga掺入Ge中为例,说明什么是受主杂质、受主杂质电离过程和p型半导体。答:一个Ga原子占据了Ge原子的位置,Ga原子有三个价电子,当它与周围的四个Ge原子形成共价键时,还缺少一个电子,必须从别出的Ge原子中夺取一个价电子,于是在Ge晶体的共价键中产生一个空穴。而Ga原子接受一个电子后,成为负电中心Ga离子,产生的空穴束缚在负电中心Ga-的周围,但这种束缚作用很弱,只要很少的能量就可以使它挣脱束缚,成为导电空穴,这种能够接受电子而产生导电空穴并形成负电中心的杂质称为受主杂质,上述空穴挣脱受主杂质的束缚成为导电空穴的过程称为受主杂质电离。通常把主要依靠空穴导电的半导体称为p型半导体。4、以Si在GaAs中的行为为例,说明Ⅳ族杂质在Ⅲ-Ⅴ族化合物中可能出现的双性行为。答:若Ⅳ族Si原子取代Ⅲ族Ga原子则起施主杂质作用,若Ⅳ族Si原子取代Ⅴ族As原子则起受主杂质作用,通常称Ⅳ族元素杂质在Ⅲ-Ⅴ族化合物中既能取代Ⅲ族元素而表现为施主杂质,又能取代Ⅴ族元素而表现为受主杂质,这种性质为杂质的双性行为。Ⅳ族元素还可以杂乱地分布
