1、掺杂对硅的电阻率的影响一、电阻率和杂质浓度的关系二、电阻率随温度的变化电阻率：物质的电阻与横截面积的乘积与长度的比值国际制单位是欧姆米，常用单位是 “ 欧姆 厘米 ”电阻率是导体材料本身的电学性质，与温度有关。电阻率2个决定性因素1.载流子浓度即电流载体的浓度，半导体中有两种载流子：电子和空穴。2.迁移率指单位电场强度下所产生的载流子平均飘逸速度；代表载流子导电能力的大小。载流子浓度载流子迁移率2个有关因素杂质浓度温度1.电阻率和杂质 浓度的关系 杂质浓度较低时 101610 18 cm-3电阻率与杂质浓度成反比关系，即杂质浓度越高，电阻率越小。 杂质浓度较高时杂质在室温下不能全部电离， 在重
2、掺杂的简并半导体中情况更加严重；迁移率随着杂质浓度的增加明显下降2.电阻率随温度的变化关系 对纯半导体材料纯半导体材料的电阻率主要由本征载流子浓度 ni决定。ni随温度的上升而急剧增加。在室温附近，温度每增加 8 ，硅的 ni会增加一倍，此时迁移率稍微下降，电阻率因此增加一半左右。 对杂志半导体材料存在杂质电离和本征激发两个因素存在电离质散射和晶格散射两种散射机构的存在电阻率温度ABCAB段 温度较低，本征激发可以忽略， 载流子 主要由杂质电离提供，随温度的升高而增加；散射主要由电离杂质决定， 迁移率 也随着温度升高而增大，所以， 电阻率随着温度的升高而降低。BC段 温度继续升高到杂质全部电离
3、时，载流子不随温度而改变。晶格的振动散射上升为主要矛盾，此时 迁移率 随温度升高而降低，所以， 电阻率随着温度的升高而升高。C段 本征激发成为主要矛盾，杂质半导体的 电阻率随温度的升高而急剧下降。 但温度高到本征导电起主要作用时，一般器件就不能正常工作。量子霍尔效应一、调制掺杂异质结和二维电子气二、实现只填充最低子带的条件三、朗道能级和实现量子霍尔效应的条件四、二维电磁输运和量子霍尔效应一、调制掺杂异质结和二维电子气异质结：两种不同半导体相接触所形成的界面区域。半导体异质结是许多微电子器件和光电子器件的工作基础如果异质结的两边掺杂情况不同，则异质结的性质也将不同。调制掺杂异质结 是指在一边掺杂、另一边不掺杂的异质结。二维电子气： 如果 三维固体中电子的运动在某一个方向(如 z方向 )上受到阻挡 (限制 ),那么 ,电子就只能在另外两个方向 (x、 y方向 )上自由运动 ,这种具有两个自由度的自由电子就称为二维电子气（ 2-DEG） 。2-DEG是许多场效应器件（例如 MOSFET、 HEMT）工作的基础。调制掺杂异质结一般用分子束外延法生长，结构如下图。n阶的 Ga0.68Al0.32As/GaAs能隙比 GaAs能隙宽，主要在导带形成 300meV的台阶；Ga0.68Al0.32As/GaAs中导带的电子势必将流入 GaAs，从而在界面形成空间电荷区及三角形势垒。
