雪体物理学黄尾第七章半辱体电予论20050406 §7.8异质结 同质结:由同种半导体材料构成的N区或P区,形成的PN结。如将两块带隙宽度相同、掺杂不 同的半导体材料,在一定的条件下生长在一起形成同质结。 异质结:两种带隙宽度不同的半导体材料生长在同一块单晶上形成的结。 同型异质结:结的两边导电类型相同:NN,PP结 异型异质结:结的两边导电类型不相同:NP,PN结 对于异型异质结:两种材料的带隙不同,左边为N型,右边为P型,如图XCH007_021所示 XCHOD7 021 XCHO070210 Ea AEC EI E EF? Egl Ep EI fAEv Er fAEy E 两种半导体材料构成异质结前的能级图如图ⅩCH007021所示 由于N型何P型半导体材料的费密能级不同,接触以后N型材料中电子流向P型材料中,最 后达到平衡时,两种材料的费密能级相等。 两种半导体材料构成异质结后的能级图如图ⅩCH00702101所示。 两种半导体材料组成异质结后,在界面处导带底和价带顶是不连续的,其差值分别为: Z1-x AE=(x1+E1)-(x2+E2) AEy=Egl-Eg2+Ec PN结势垒的形成 由于两种材料的费密能级不同,形成异质结时,电子从高费密能级材料流向低费密能级材料, 形成PN结势垒。形成异质结时,能带在界面处间断,在势垒的一侧出现尖峰,另一侧出现峡谷。 REVISED TIME: 0S-6-2 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第七章 半导体电子论_20050406 §7.8 异质结 同质结：由同种半导体材料构成的 N 区或 P 区，形成的 PN 结。如将两块带隙宽度相同、掺杂不 同的半导体材料，在一定的条件下生长在一起形成同质结。 异质结：两种带隙宽度不同的半导体材料生长在同一块单晶上形成的结。 同型异质结：结的两边导电类型相同：NN，PP 结 异型异质结：结的两边导电类型不相同：NP，PN 结 —— 对于异型异质结：两种材料的带隙不同，左边为 N 型，右边为 P 型，如图 XCH007_021 所示。 两种半导体材料构成异质结前的能级图如图 XCH007_021 所示。 —— 由于 N 型何 P 型半导体材料的费密能级不同，接触以后 N 型材料中电子流向 P 型材料中，最 后达到平衡时，两种材料的费密能级相等。 两种半导体材料构成异质结后的能级图如图 XCH007_021_01 所示。 两种半导体材料组成异质结后，在界面处导带底和价带顶是不连续的，其差值分别为： ∆EC = χ1 − χ 2 ( ) ( ) ∆EV = χ1 + Eg1 − χ 2 + Eg 2 ∆EV = Eg1 − Eg 2 + ∆EC PN 结势垒的形成 —— 由于两种材料的费密能级不同，形成异质结时，电子从高费密能级材料流向低费密能级材料， 形成 PN 结势垒。形成异质结时，能带在界面处间断，在势垒的一侧出现尖峰，另一侧出现峡谷。 REVISED TIME: 05-6-2 - 1 - CREATED BY XCH