半导体重掺杂出现什么现象

❶ 为什么半导体中能够掺杂

半导体是导体和绝缘体之间
所以半导体搀杂是不影响正常的使用的
有些半导体工艺就是靠导体搀杂做出来的
当然了做工很精细的

❷ 什么叫半导体的轻掺杂、中掺杂和重掺杂

就是在四价的半导体内加入导电的元素，比如在硅，锗中加入三价的硼或者五价的磷等内来提高导电性，加入容的愈多，半导体材料的导电性越强。以加入的比例不同分为轻掺杂、中掺杂和重掺杂。

重掺杂的半导体中，掺杂物和半导体原子的浓度比约是千分之一，而轻掺杂则可能会到十亿分之一的比例。

掺杂之后的半导体能带会有所改变。依照掺杂物的不同，本征半导体的能隙之间会出现不同的能阶。施体原子会在靠近导带的地方产生一个新的能阶，而受体原子则是在靠近价带的地方产生新的能阶。

假设掺杂硼原子进入硅，则因为硼的能阶到硅的价带之间仅有0.045电子伏特，远小于硅本身的能隙1.12电子伏特，所以在室温下就可以使掺杂到硅里的硼原子完全解离化。

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轻掺杂中掺杂的半导体材料应用：

半导体材料主要做半导体器件,构成电路,有的还可以做成发光的LED。

轻掺杂和重掺杂一般同时出现在一个器件里的,因为轻重掺杂的费米能级不一样,所以设计器件的时候有的时候把相同的半导体材料掺杂到不同的浓度实现功能。

❸ 什么晶体管发射区的重掺杂效应

因为集电区的电阻率较高（为了满足较高击穿电压的需要），金属与这种高阻半专导体接触时会形成整属流的Schottky接触，不是Ohm接触；为了获得Ohm接触，所以要重掺杂（使得隧道效应破坏了Schottky接触的整流性能）。

❹ 为什么n型半导体中重掺杂会使费米能级进入导带

简单的解释就是导带实质上就是自由电子较多，是电子导电性材料。而n型半导体中重掺杂会使更多的多余电子参加到导电电子行列中，因此会使费米能级进入导带。

❺ 半导体掺杂有什么作用

半导体的掺杂是为了提高半导体器件的电学性能，半导体的很多电学特性都与掺杂的杂质浓度有关。

纯正的半导体是靠本征激发来产生载流子导电的，但是仅仅依靠本证激发的话产生的载流子数量很少，而且容易受到外间因素如温度等的影响。掺入相应的三价或是五价元素则可以在本征激发外产生其他的载流子。

半导体的常用掺杂技术主要有两种，即高温（热）扩散和离子注入。掺入的杂质主要有两类：第一类是提供载流子的受主杂质或施主杂质（如Si中的B、P、As）；第二类是产生复合中心的重金属杂质（如Si中的Au）。

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掺杂之后的半导体能带会有所改变。依照掺杂物的不同，本征半导体的能隙之间会出现不同的能阶。施体原子会在靠近导带的地方产生一个新的能阶，而受体原子则是在靠近价带的地方产生新的能阶。假设掺杂硼原子进入硅，则因为硼的能阶到硅的价带之间仅有0.045电子伏特，远小于硅本身的能隙1.12电子伏特，所以在室温下就可以使掺杂到硅里的硼原子完全解离化。

掺杂物对于能带结构的另一个重大影响是改变了费米能阶的位置。在热平衡的状态下费米能阶依然会保持定值，这个特性会引出很多其他有用的电特性。举例来说，一个p-n结的能带会弯折，起因是原本p型半导体和n型半导体的费米能阶位置各不相同，但是形成p-n结后其费米能阶必须保持在同样的高度，造成无论是p型或是n型半导体的导带或价带都会被弯曲以配合界面处的能带差异。

❻ 介绍下半导体的掺杂问题

不是所有的掺杂都是有效的，因为硅与磷硼的掺杂会有些失败的部分专，磷硼没有缔属结成四价键，而是三价，这时候还是不会导电，也不会有pn节。其实半导体掺杂是化学反应，不是简单的混合，这种技术只有欧美有。当晶体管越来越小时，普通掺杂成功率越来越低，学学原子晶体，对半导体的认识会有收获。此外，氮元素电负性太大，与硅掺杂无法形成四价，只能是三价键，不可以导电的。

❼ 半导体物理中的重掺杂的概念

掺杂是针对杂志半导体而言，就是在本征半导体中参入3价或5价元素，使其成为向价带提供空穴的受主杂质或向导带发送电子的施主杂质。重掺杂就是参入的杂志浓度比较大。

❽ 半导体掺杂含量越高会对xps信号造成什么影响

闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应，严重会导致电路的失效，甚至烧毁芯片。闩锁效应是由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成的n-p-n-p结构产生的，当其中一个三极管正偏时，就会构成正反馈形成闩锁。避免闩锁的方法就是要减小衬底和N阱的寄生电阻，使寄生的三极管不会处于正偏状态。 静电是一种看不见的破坏力，会对电子元器件产生影响。ESD 和相关的电压瞬变都会引起闩锁效应（latch-up）是半导体器件失效的主要原因之一。如果有一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上，则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏，并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”。在闩锁情况下，器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、EOS（电过载）和器件损坏。 MOS工艺含有许多内在的双极型晶体管。在CMOS工艺下，阱与衬底结合会导致寄生的n-p-n-p结构。这些结构会导致VDD和VSS线的短路，从而通常会破坏芯片，或者引起系统错误。
例如，在n阱结构中，n-p-n-p结构是由NMOS的源，p衬底，n阱和PMOS的源构成的。当两个双极型晶体管之一前向偏置时（例如由于流经阱或衬底的电流引起），会引起另一个晶体管的基极电流增加。这个正反馈将不断地引起电流增加，直到电路出故障，或者烧掉。
可以通过提供大量的阱和衬底接触来避免闩锁效应。闩锁效应在早期的CMOS工艺中很重要。不过，现在已经不再是个问题了。在近些年，工艺的改进和设计的优化已经消除了闩锁的危险。Latch up 的定义?? Latch up 最易产生在易受外部干扰的I/O电路处, 也偶尔发生在内部电路
?? Latch up 是指cmos晶片中, 在电源power VDD和地线GND(VSS)之间由于寄生的PNP和NPN双极性BJT相互影响而产生的一低阻抗通路, 它的存在会使VDD和GND之间产生大电流
?? 随着IC制造工艺的发展, 封装密度和集成度越来越高,产生Latch up的可能性会越来越大
?? Latch up 产生的过度电流量可能会使芯片产生永久性的破坏, Latch up 的防范是IC Layout 的最重要措施之一Latch up 的原理分析 Q1为一垂直式PNP BJT, 基极(base)是nwell, 基极到集电极(collector)的增益可达数百倍；Q2是一侧面式的NPN BJT，基极为P substrate，到集电极的增益可达数十倍；Rwell是nwell的寄生电阻；Rsub是substrate电阻。
以上四元件构成可控硅（SCR）电路，当无外界干扰未引起触发时，两个BJT处于截止状态，集电极电流是C-B的反向漏电流构成，电流增益非常小，此时Latch up不会产生。当其中一个BJT的集电极电流受外
部干扰突然增加到一定值时，会反馈至另一个BJT，从而使两个BJT因触发而导通，VDD至GND（VSS）间
形成低抗通路，Latch up由此而产生。产生Latch up 的具体原因?? 芯片一开始工作时VDD变化导致nwell和P substrate间寄生电容中产生足够的电流，当VDD变化率大到一定地步，将会引起Latch up。
??当I/O的信号变化超出VDD-GND（VSS）的范围时，有大电流在芯片中产生，也会导致SCR的触发。
??ESD静电加压，可能会从保护电路中引入少量带电载子到well或substrate中，也会引起SCR的触发。
?? 当很多的驱动器同时动作，负载过大使power和gnd突然变化，也有可能打开SCR的一个BJT。
??Well 侧面漏电流过大。防止Latch up 的方法?? 在基体（substrate)上改变金属的掺杂，降低BJT的增益
?? 避免source和drain的正向偏压
?? 增加一个轻掺杂的layer在重掺杂的基体上，阻止侧面电流从垂直BJT到低阻基体上的通路
?? 使用Guard ring: P+ ring环绕nmos并接GND；N+ ring环绕pmos 并接VDD，一方面可以降低Rwell和Rsub的阻值，另一方面可阻止栽子到达BJT的基极。如果可能，可再增加两圈ring。
??Substrate contact和well contact应尽量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。
??使nmos尽量靠近GND，pmos尽量靠近VDD,保持足够的距离在pmos 和nmos之间以降低引发SCR的可能
?? 除在I/O处需采取防Latch up的措施外，凡接I/O的内部mos 也应圈guard ring。

❾ 说有半导体的重掺杂，这个重有什么标准么，比如说掺杂浓度到那个量级

不可以用玻尔兹曼分布描述的话就可以认为是重掺杂了

❿ 过量掺杂对半导体元件的性能有何影响

过量掺杂对半导体元器件性能的温度稳定性具有较好的影响。一般，掺杂浓度回越高，元器件答的有效工作温度也就越高。
但是对于晶体管的发射区而言，过量掺杂将对晶体管的电流放大系数具有不良的影响，因为过量掺杂会使发射区半导体禁带宽度变窄，导致注射效率降低。