tailieunhanh - Vật lí điện tử và bán dẫn - Chương 1

CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA CHẤT RẮN TỔNG QUAN Tài liệu này nghiên cứu tính chất và đặc tính điện của vật liệu và thiết bị bán dẫn. Mà bán dẫn lại là chất rắn. Do đó tính chất điện của chất rắn được quan tâm hàng đầu. Bán dẫn nói chung là vật liệu đơn tinh thể. Tính chất điện của vật liệu đơn tinh thể không chỉ phụ thuộc vào thành phần hóa học mà còn phụ thuộc vào sự sắp xếp của các nguyên tử trong chất rắn; do đó, cần có một sự tìm hiểu. | CHƯƠNG I CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA CHẤT RẮN TỔNG QUAN Tài liệu này nghiên c ứu tính ch ất và đặc tính điện của vật liệu và thiết bị bán dẫn. Mà bán d ẫn lại là chất rắn. Do đó tính chất điện của chất rắn được quan tâm hàng đầu. Bán dẫn nói chung là v ật liệu đơn tinh thể. Tính ch ất điện của vật liệu đơn tinh thể không chỉ phụ thuộc vào thành phần hóa học mà còn phụ thuộc vào sự sắp xếp của các nguyên tử trong chất rắn do đó cần có một sự tìm hiểu ngắn gọn về cấu trúc tinh thể của chất rắn. Sự hình thành hoặc phát triển của vật liệu đơn tinh thể là một phần quan trọng của kĩ thuật bán dẫn. Một thảo luận ngắn về một vài kĩ thuật nuôi tinh thể được đưa vào trong chương này để cung cấp cho người đọc một số thuật ngữ mô tả cấu trúc thiết bị bán dẫn. Chương nhập môn này cung cấp những kiến thức nền tảng về vật liệu đơn tinh thể và sự hình thành của tinh thể để cho người đọc có th ể hiểu về tính chất điện của vật liệu và thiết bị bán dẫn. VẬT LIỆU BÁN DẪN Bán dẫn là một nhóm vật liệu có tính dẫn điện nằm trung gian gi ữa kim lo ại và chất cách điện. Hai loại bán dẫn chung nhất là vật liệu bán dẫn cơ bản nằm ở nhóm IV của bảng tuần hoàn và vật liệu bán dẫn hợp chất đa số chúng được hình thành do sự kết hợp đặc biệt của những nguyên tố nhóm III và nhóm V. B ảng biễu diễn một phần của bảng tuần hoàn trong đó có những bán dẫn phổ biến và bảng liệt kê một vài vật liệu bán dẫn. Bán dẫn cũng có thể được hình thành từ sự kết hợp của những nguyên tố nhóm II và VI nhưng nói chung những vật liệu này không được xét trong tài li ệu này. Bảng Bảng liệt kê vài chất bán dẫn Bán dân cơ bản Si Ge Silic Germani Bán dẫn hợp chất AIP Aluminum phosphide AlAs Aluminum arsenide GáP Gallium phosphide GaAs Gallium arsenide InP Indium phosphide Bảng Một phấn của bảng tuần hoàn Ill IV V E c Al Si p Ga Ge As In Sb Những bán d ẫn cơ bản là những bán dẫn mà trong thành ph ần cấu trúc của nó chỉ có một loại nguyên tử là silic hoặc germany. Hiện nay silic là bán dẫn phổ biến nhất được