Понимание внутренних и внешних свойств полупроводниковых материалов имеет важное значение для их применения в электронных устройствах. Эти свойства влияют на то, как полупроводники проводят электричество и реагируют на внешние раздражители. В этой статье излагаются методы точного определения этих свойств.

Внутренние свойства полупроводников

Внутренние свойства присущи чистому полупроводниковому материалу. Они включают такие параметры, как энергия зазора полосы, концентрации электронов и дырок, а также электропроводность. Эти свойства можно измерить с помощью различных экспериментальных методов.

Методы определения внутренних свойств

Для определения внутренних свойств обычно используются следующие методы:

  • Оптическая спектроскопия поглощения: Измеряет энергию зазора полосы, анализируя поглощение света на разных длинах волн.
  • Измерения эффекта Холла: Определяет концентрацию и подвижность несущей, применяя магнитное поле и измеряя полученное напряжение.
  • Температурно-зависимая проводимость: Оценивает, как электрическая проводимость изменяется с температурой, чтобы вывести внутреннее поведение.

Внешние свойства полупроводников

На внешние свойства влияют примеси или допанты, добавленные к полупроводнику. Эти свойства включают концентрацию допанта, тип проводимости (n-тип или p-тип) и изменения электрического поведения.

Методы определения внешних свойств

Для анализа внешних свойств используются следующие методы:

  • Вторая ионная масс-спектрометрия (SIMS): Измеряет концентрацию и распределение допанта в материале.
  • Измерения электропроводности: Оценка изменений проводимости из-за уровней допинга.
  • Профилирование производительности-напряжения (C-V): Определяет профили допанта и градиенты концентрации.