半導體重摻雜出現什麼現象

❶ 為什麼半導體中能夠摻雜

半導體是導體和絕緣體之間
所以半導體攙雜是不影響正常的使用的
有些半導體工藝就是靠導體攙雜做出來的
當然了做工很精細的

❷ 什麼叫半導體的輕摻雜、中摻雜和重摻雜

就是在四價的半導體內加入導電的元素，比如在硅，鍺中加入三價的硼或者五價的磷等內來提高導電性，加入容的愈多，半導體材料的導電性越強。以加入的比例不同分為輕摻雜、中摻雜和重摻雜。

重摻雜的半導體中，摻雜物和半導體原子的濃度比約是千分之一，而輕摻雜則可能會到十億分之一的比例。

摻雜之後的半導體能帶會有所改變。依照摻雜物的不同，本徵半導體的能隙之間會出現不同的能階。施體原子會在靠近導帶的地方產生一個新的能階，而受體原子則是在靠近價帶的地方產生新的能階。

假設摻雜硼原子進入硅，則因為硼的能階到硅的價帶之間僅有0.045電子伏特，遠小於硅本身的能隙1.12電子伏特，所以在室溫下就可以使摻雜到硅里的硼原子完全解離化。

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輕摻雜中摻雜的半導體材料應用：

半導體材料主要做半導體器件,構成電路,有的還可以做成發光的LED。

輕摻雜和重摻雜一般同時出現在一個器件里的,因為輕重摻雜的費米能級不一樣,所以設計器件的時候有的時候把相同的半導體材料摻雜到不同的濃度實現功能。

❸ 什麼晶體管發射區的重摻雜效應

因為集電區的電阻率較高（為了滿足較高擊穿電壓的需要），金屬與這種高阻半專導體接觸時會形成整屬流的Schottky接觸，不是Ohm接觸；為了獲得Ohm接觸，所以要重摻雜（使得隧道效應破壞了Schottky接觸的整流性能）。

❹ 為什麼n型半導體中重摻雜會使費米能級進入導帶

簡單的解釋就是導帶實質上就是自由電子較多，是電子導電性材料。而n型半導體中重摻雜會使更多的多餘電子參加到導電電子行列中，因此會使費米能級進入導帶。

❺ 半導體摻雜有什麼作用

半導體的摻雜是為了提高半導體器件的電學性能，半導體的很多電學特性都與摻雜的雜質濃度有關。

純正的半導體是靠本徵激發來產生載流子導電的，但是僅僅依靠本證激發的話產生的載流子數量很少，而且容易受到外間因素如溫度等的影響。摻入相應的三價或是五價元素則可以在本徵激發外產生其他的載流子。

半導體的常用摻雜技術主要有兩種，即高溫（熱）擴散和離子注入。摻入的雜質主要有兩類：第一類是提供載流子的受主雜質或施主雜質（如Si中的B、P、As）；第二類是產生復合中心的重金屬雜質（如Si中的Au）。

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摻雜之後的半導體能帶會有所改變。依照摻雜物的不同，本徵半導體的能隙之間會出現不同的能階。施體原子會在靠近導帶的地方產生一個新的能階，而受體原子則是在靠近價帶的地方產生新的能階。假設摻雜硼原子進入硅，則因為硼的能階到硅的價帶之間僅有0.045電子伏特，遠小於硅本身的能隙1.12電子伏特，所以在室溫下就可以使摻雜到硅里的硼原子完全解離化。

摻雜物對於能帶結構的另一個重大影響是改變了費米能階的位置。在熱平衡的狀態下費米能階依然會保持定值，這個特性會引出很多其他有用的電特性。舉例來說，一個p-n結的能帶會彎折，起因是原本p型半導體和n型半導體的費米能階位置各不相同，但是形成p-n結後其費米能階必須保持在同樣的高度，造成無論是p型或是n型半導體的導帶或價帶都會被彎曲以配合界面處的能帶差異。

❻ 介紹下半導體的摻雜問題

不是所有的摻雜都是有效的，因為硅與磷硼的摻雜會有些失敗的部分專，磷硼沒有締屬結成四價鍵，而是三價，這時候還是不會導電，也不會有pn節。其實半導體摻雜是化學反應，不是簡單的混合，這種技術只有歐美有。當晶體管越來越小時，普通摻雜成功率越來越低，學學原子晶體，對半導體的認識會有收獲。此外，氮元素電負性太大，與硅摻雜無法形成四價，只能是三價鍵，不可以導電的。

❼ 半導體物理中的重摻雜的概念

摻雜是針對雜志半導體而言，就是在本徵半導體中參入3價或5價元素，使其成為向價帶提供空穴的受主雜質或向導帶發送電子的施主雜質。重摻雜就是參入的雜志濃度比較大。

❽ 半導體摻雜含量越高會對xps信號造成什麼影響

閂鎖效應是CMOS工藝所特有的寄生效應，嚴重會導致電路的失效，甚至燒毀晶元。閂鎖效應是由NMOS的有源區、P襯底、N阱、PMOS的有源區構成的n-p-n-p結構產生的，當其中一個三極體正偏時，就會構成正反饋形成閂鎖。避免閂鎖的方法就是要減小襯底和N阱的寄生電阻，使寄生的三極體不會處於正偏狀態。 靜電是一種看不見的破壞力，會對電子元器件產生影響。ESD 和相關的電壓瞬變都會引起閂鎖效應（latch-up）是半導體器件失效的主要原因之一。如果有一個強電場施加在器件結構中的氧化物薄膜上，則該氧化物薄膜就會因介質擊穿而損壞。很細的金屬化跡線會由於大電流而損壞，並會由於浪涌電流造成的過熱而形成開路。這就是所謂的「閂鎖效應」。在閂鎖情況下，器件在電源與地之間形成短路，造成大電流、EOS（電過載）和器件損壞。 MOS工藝含有許多內在的雙極型晶體管。在CMOS工藝下，阱與襯底結合會導致寄生的n-p-n-p結構。這些結構會導致VDD和VSS線的短路，從而通常會破壞晶元，或者引起系統錯誤。
例如，在n阱結構中，n-p-n-p結構是由NMOS的源，p襯底，n阱和PMOS的源構成的。當兩個雙極型晶體管之一前向偏置時（例如由於流經阱或襯底的電流引起），會引起另一個晶體管的基極電流增加。這個正反饋將不斷地引起電流增加，直到電路出故障，或者燒掉。
可以通過提供大量的阱和襯底接觸來避免閂鎖效應。閂鎖效應在早期的CMOS工藝中很重要。不過，現在已經不再是個問題了。在近些年，工藝的改進和設計的優化已經消除了閂鎖的危險。Latch up 的定義?? Latch up 最易產生在易受外部干擾的I/O電路處, 也偶爾發生在內部電路
?? Latch up 是指cmos晶片中, 在電源power VDD和地線GND(VSS)之間由於寄生的PNP和NPN雙極性BJT相互影響而產生的一低阻抗通路, 它的存在會使VDD和GND之間產生大電流
?? 隨著IC製造工藝的發展, 封裝密度和集成度越來越高,產生Latch up的可能性會越來越大
?? Latch up 產生的過度電流量可能會使晶元產生永久性的破壞, Latch up 的防範是IC Layout 的最重要措施之一Latch up 的原理分析 Q1為一垂直式PNP BJT, 基極(base)是nwell, 基極到集電極(collector)的增益可達數百倍；Q2是一側面式的NPN BJT，基極為P substrate，到集電極的增益可達數十倍；Rwell是nwell的寄生電阻；Rsub是substrate電阻。
以上四元件構成可控硅（SCR）電路，當無外界干擾未引起觸發時，兩個BJT處於截止狀態，集電極電流是C-B的反向漏電流構成，電流增益非常小，此時Latch up不會產生。當其中一個BJT的集電極電流受外
部干擾突然增加到一定值時，會反饋至另一個BJT，從而使兩個BJT因觸發而導通，VDD至GND（VSS）間
形成低抗通路，Latch up由此而產生。產生Latch up 的具體原因?? 晶元一開始工作時VDD變化導致nwell和P substrate間寄生電容中產生足夠的電流，當VDD變化率大到一定地步，將會引起Latch up。
??當I/O的信號變化超出VDD-GND（VSS）的范圍時，有大電流在晶元中產生，也會導致SCR的觸發。
??ESD靜電加壓，可能會從保護電路中引入少量帶電載子到well或substrate中，也會引起SCR的觸發。
?? 當很多的驅動器同時動作，負載過大使power和gnd突然變化，也有可能打開SCR的一個BJT。
??Well 側面漏電流過大。防止Latch up 的方法?? 在基體（substrate)上改變金屬的摻雜，降低BJT的增益
?? 避免source和drain的正向偏壓
?? 增加一個輕摻雜的layer在重摻雜的基體上，阻止側面電流從垂直BJT到低阻基體上的通路
?? 使用Guard ring: P+ ring環繞nmos並接GND；N+ ring環繞pmos 並接VDD，一方面可以降低Rwell和Rsub的阻值，另一方面可阻止栽子到達BJT的基極。如果可能，可再增加兩圈ring。
??Substrate contact和well contact應盡量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。
??使nmos盡量靠近GND，pmos盡量靠近VDD,保持足夠的距離在pmos 和nmos之間以降低引發SCR的可能
?? 除在I/O處需採取防Latch up的措施外，凡接I/O的內部mos 也應圈guard ring。

❾ 說有半導體的重摻雜，這個重有什麼標准么，比如說摻雜濃度到那個量級

不可以用玻爾茲曼分布描述的話就可以認為是重摻雜了

❿ 過量摻雜對半導體元件的性能有何影響

過量摻雜對半導體元器件性能的溫度穩定性具有較好的影響。一般，摻雜濃度回越高，元器件答的有效工作溫度也就越高。
但是對於晶體管的發射區而言，過量摻雜將對晶體管的電流放大系數具有不良的影響，因為過量摻雜會使發射區半導體禁帶寬度變窄，導致注射效率降低。