*B、当III族元素（如B）原子掺入Si的晶体形成取代杂质缺陷BSi时，由于B有三个价电子，与邻近的Si原子形成共价键时，还少一个电子。即该杂质点缺陷的负电中心束缚着一个带有正电荷的空穴，点缺陷BSix电离时，把一个空穴电离到价带，其电离方程式为：Bsix+EABsi’+h.其中，EA（0.045eV）称为空穴电离能。即Bsi’缺陷的局域能级位于价带顶之上0.045eV的禁带中。Si晶体中掺入B或P时所形成的局域能级第126页，共207页，星期日，2025年，2月5日*此时，Si原子周围上的价电子不需要增加多大的能量就可以容易地来填补B原子周围的空轨道（空穴），这样就在Si的价带上缺少了一个电子而出现一个空穴，而B原子则因接受了一个电子而成为负离子。Bsix因能接受电子称作受主点缺陷，空穴电离能称作受主电离能。含有受主点缺陷的半导体称作P型半导体.第127页，共207页，星期日，2025年，2月5日*Ｂ掺杂Si形成p型半导体As掺杂Si形成n型半导体SiBSiSi第128页，共207页，星期日，2025年，2月5日*半导体导电的机理1、本征半导体中受激发产生的导带电子和价带空穴不是完全自由的，它们之间在一定程度上相互关联地形成一个电子空穴对而运动着，构成激子，或者复合而放出能量。2、在杂质半导体中，由缺陷能级受激发产生导带电子或价带空穴，也不是完全自由的，而是准自由的电子或空穴。它们在某种程度上受着缺陷的束缚，即局域在缺陷的附近。这些电子或空穴的导电过程是从一个缺陷原子跳另一个缺陷原子而实现的。故这种导电机制称为跳跃电子模型。第129页，共207页，星期日，2025年，2月5日*第三节固溶体定义——Solvent溶剂Solute溶质一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态晶体。固溶体第130页，共207页，星期日，2025年，2月5日*固溶体的形成条件①、结构类型相同；②、化学性质相似；③、置换质点大小相近。易于形成第131页，共207页，星期日，2025年，2月5日*固溶体的形成史(1)在晶体生长过程中形成；(2)在溶体析晶时形成；(3)通过烧结过程的原子扩散而形成。第132页，共207页，星期日，2025年，2月5日*①溶质和溶剂原子占据一个共同的晶体点阵，点阵类型和溶剂的点阵类型相同；②有一定的成分范围solidsolubility；③具有比较明显的金属性质。结合键主要是金属键固溶体的基本特征第133页，共207页，星期日，2025年，2月5日*固溶体形成的热力学分析由?G＝?H－T?S关系式讨论可知：(1)溶质原子溶入溶剂晶格内，使?H大大提高——不能生成固溶体。第134页，共207页，星期日，2025年，2月5日*(2)溶质原子溶入溶剂晶格内——大大地降低?H，系统趋向于形成一个有序的新相，即生成化合物。?G＝?H－T?S第135页，共207页，星期日，2025年，2月5日*(3)溶质原子溶入溶剂晶格内——?H没有大的升高，而使熵?S增加，总的能量?G下降或不升高，生成固溶体。固溶后并不破坏原有晶体的结构。?G＝?H－T?S第136页，共207页，星期日，2025年，2月5日*例如：Al2O3晶体中溶入0.5~2Wt%的Cr3+后，由刚玉转变为有激光性能的红宝石；PbTiO3和PbZrO3固溶生成锆钛酸铅压电陶瓷，广泛应用于电子、无损检测、医疗等技术领域。第137页，共207页，星期日，2025年，2月5日*Si3N4和Al2O3之间形成sialon固溶体应用于高温结构材料等。沙隆陶瓷的性质特点：高温强度大，低温强度小。工业玻璃析晶时，析出组成复杂的相都是简单化合物的SS。第138页，共207页，星期日，2025年，2月5日*1、固溶体的分类(1)按溶质原子在溶剂晶格中的位置划分两类：①、间隙型固溶体②、置换型固溶体。第139页，共207页，星期日，2025年，2月5日*置换型固溶体——由溶质原子代替一部分溶剂原子而占据着溶剂晶格某些结点位置所组成。第140页，共207页，星期日，2025年，2月5日*间隙型、置换型固溶体的特点形成间隙型固溶体体积基本不变或略有膨胀；形成置换型固溶体后体积