半導體材料在集成電路、光伏發(fā)電、信息通訊、微電子器件、照明等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,已成為半導體學科研究的重要方向.然而,半導體材料的摻雜和缺陷調(diào)控能力在很大程度上制約著半導體器件的性能.本文首先回顧了半導體摻雜和缺陷計算理論的發(fā)展,闡述了傳統(tǒng)的凝膠電荷模型方法的弊端和局限性.為了克服這一弊端,我們提出了一個嚴格的、統(tǒng)一的理論,即轉(zhuǎn)移真實態(tài)模型.該模型可以直接計算三維及低維半導體的帶電缺陷性質(zhì).其次,討論了寬禁帶半導體發(fā)展所面臨的困難.通過分析摻雜極限定律,針對氧化物寬禁帶半導體,介紹了行之有效的缺陷設(shè)計準則和調(diào)控方法,并用來提高p型半導體的導電率.再次,討論了非晶態(tài)寬禁帶半導體中離子化合物與共價化合物導電性差異的物理機制,以及低維寬禁帶半導體贗氫鈍化和真實氫鈍化的差異原理.從次,分析了高濃度摻雜形成的半導體合金.由于帶邊波函數(shù)的局域性,異價半導體合金不滿足統(tǒng)計平均規(guī)律,揭示出大失配同價高濃度摻雜能帶交叉的物理原理.最后,聚焦金屬雜質(zhì)在半導體中的擴散現(xiàn)象,闡明了銀和銅原子在離子半導體和共價半導體中擴散差異性的根本原因. 

【文章來源】：科學通報. 2020,65(Z2)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁


本文編號：3277910