硅的低温电学性质

本文在20°—300°K研究了室温载流子浓度2×10¹²—1×10²⁰cm^-3含硼或磷(砷)Si的电学性质。对一些p-Si样品用弱场横向磁阻法及杂质激活能法进行了补偿度的测定,并进行了比较。从霍尔系数与温度关系的分析指出,对于较纯样品,硼受主能级的电离能为0.045eV,磷施主能级为0.045eV,在载流子浓度为10¹⁸—10¹⁹cm^-3时发现了费米简并,对载流子浓度为2×10¹⁷—1×10¹⁸cm^-3的p-Si及5×10¹⁷—4×10¹⁸cm^-3的n-Si观察到了杂质电导行为。从霍尔系数与电导率计算了非本征的霍尔迁移率。在100°—300°K间,晶格散射迁移率μ满足关系式AT^-a,其中A=2.1×10⁹,α=2.7(对空穴);或A=1.2×10⁸,α=2.0(对电子)。另外,根据我们的材料(载流子浓度在5×10¹¹—5×10²⁰cm^-3间),分别建立了一条电阻率与载流子浓度及电阻率与迁移率的关系曲线,以提供制备材料时参考之用。     

硅中热施主的电子结构

利用20—300K的Hall系数测量和6-300K的红外光吸收,研究了含氧P型CZ硅单晶经450℃不同时间热处理后所产生的热施主问题。Hall系数测量表明:经100hr热处理的样品存在两个施主能级:E₁=58meV,E₂=110meV。对不同热处理时间的样品,从低温红外光吸收则可看见由于热施主所引起的复杂吸收光谱。这些吸收峰的数目随着热处理时间的加长而增加和加强。利用类氢模型和有效质量理论拟会和计算,可以证明与氧有关的热施主很可能是双重电荷施主。这些双重施主有多种组态,它与450℃热处理的时间有关。 关键词：     

电阻率和霍耳系数的半自动测量系统

对于半导体材料的电阻率和霍耳系数的测量,可以得到标志材料性能的几个重要参数,如电阻率、电子或空穴载流子浓度、霍耳迁移率、补偿度、禁带宽度以及杂质能级位置等.国内过去一直采用电位差计、检流计或数字电压表来测量电压、电流信号,然后再用计算尺或计算器算出它的结果[1].此法太费事,不方便. 本工作采用一种新的系统来测量电阻率、霍耳系数等,能大大提高劳动效率、计算快而准确,减少了出错率.它的特点可以概括为以下几个方面: 1.快速、准确、重复性好,而且比较直观. 2.能够在测量中监视中间过程. 3.不仅能打印出最后的结果,而且能记录…