半导体光电材料中的缺陷和掺杂调控

• 作者: 杨凯科 邓惠雄 郭丹
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 半导体 缺陷 掺杂 合金 扩散
• 年，卷（期）: 2020,（28）
• 所属期刊栏目: 凝聚态物理
• 页码范围: 3185-3193
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0346

摘要

半导体材料在集成电路、光伏发电、信息通讯、微电子器件、照明等领域发挥着重要作用,已成为半导体学科研究的重要方向.然而,半导体材料的掺杂和缺陷调控能力在很大程度上制约着半导体器件的性能.本文首先回顾了半导体掺杂和缺陷计算理论的发展,阐述了传统的凝胶电荷模型方法的弊端和局限性.为了克服这一弊端,我们提出了一个严格的、统一的理论,即转移真实态模型.该模型可以直接计算三维及低维半导体的带电缺陷性质.其次,讨论了宽禁带半导体发展所面临的困难.通过分析掺杂极限定律,针对氧化物宽禁带半导体,介绍了行之有效的缺陷设计准则和调控方法,并用来提高p型半导体的导电率.再次,讨论了非晶态宽禁带半导体中离子化合物与共价化合物导电性差异的物理机制,以及低维宽禁带半导体赝氢钝化和真实氢钝化的差异原理.从次,分析了高浓度掺杂形成的半导体合金.由于带边波函数的局域性,异价半导体合金不满足统计平均规律,揭示出大失配同价高浓度掺杂能带交叉的物理原理.最后,聚焦金属杂质在半导体中的扩散现象,阐明了银和铜原子在离子半导体和共价半导体中扩散差异性的根本原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭丹	中国科学院半导体研究所	1	0	0.0	0.0
2	杨凯科	中国科学院半导体研究所	1	0	0.0	0.0
3	邓惠雄	中国科学院半导体研究所	1	0	0.0	0.0