半导体材料第7 8讲-化合物半导体.ppt

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2、是基于主要是基于n型砷化镓的导带双谷型砷化镓的导带双谷高能谷和低能谷结构。高能谷和低能谷结构。1963年耿氏在实验中年耿氏在实验中观察到，在观察到，在n型砷化镓样品的两端加上直流型砷化镓样品的两端加上直流电压，当电压较小时样品电流随电压增高电压，当电压较小时样品电流随电压增高而增大而增大;当电压当电压V超过某一临界值超过某一临界值Vth后，随后，随着电压的增高电流反而减小着电压的增高电流反而减小(这种随电场的这种随电场的增加电流下降的现象称为负阻效应增加电流下降的现象称为负阻效应);电压继电压继续增大续增大(VVb)则电流趋向饱和则电流趋向饱和.这说明这说明n型型砷化镓样品具有负阻特性砷化镓样

3、品具有负阻特性. 返回返回返回第八讲 （合并到第七里面）课堂练习：分析图课堂练习：分析图6-10，（，（1）说明各图的意义，（）说明各图的意义，（2）从相图中如何确定生长）从相图中如何确定生长GaAs的工艺条件。的工艺条件。 Ga:As=1:1时，生成时，生成GaAs，而且随着温度的降，而且随着温度的降低，在冷却过程中不发生相变，要制备低，在冷却过程中不发生相变，要制备GaAs可可以先制备组分为以先制备组分为1：1的液相，再降温结晶。的液相，再降温结晶。1237以上，在液相以上，在液相时，时，Ga和和As可以无限可以无限互溶成为均匀的液体。互溶成为均匀的液体。图图A 只要温度大于只要温度大于G

4、a的熔的熔点点29.5，As的比例小的比例小于于50%，Ga与与As的互的互熔体与熔体与GaAs共存，共存， As的比例大于的比例大于50%， 温度低于温度低于810，As与与GaAs共存。共存。温度高于温度高于810， Ga与与As的互熔体与的互熔体与GaAs共存共存曲线曲线4-2-1是纯砷的蒸是纯砷的蒸汽压与温度的关系曲线。汽压与温度的关系曲线。图图b为为Ga-As体系的体系的PT图图曲线曲线7-6-5-2是是As(g)，GaAs (g)和液相三相平和液相三相平衡共存时体系的温度和衡共存时体系的温度和压强的关系曲线。压强的关系曲线。如果直接加热，则当温度达到如果直接加热，则当温度达到800

5、以上时，纯砷的蒸气压已超过以上时，纯砷的蒸气压已超过106Pa，所以如果用直接加热的方式制备所以如果用直接加热的方式制备GaAs，纯砷的蒸气压过高。，纯砷的蒸气压过高。图图C是是GaAs 的的p-x（压力与组分）（压力与组分）图，曲线图，曲线7-6-5-2表示表示As(g)，GaAs (s)和液相三相平衡共存和液相三相平衡共存时时As的平衡蒸汽压和液相中的平衡蒸汽压和液相中As的平衡浓度关系。的平衡浓度关系。图中点图中点6对应对应AsGa的熔点，的熔点，与它相对应的纯与它相对应的纯砷的砷的平衡平衡蒸气压为蒸气压为9.5104Pa曲线曲线4-2-1（纯砷的蒸汽压与温度的关系）可知，固态（纯砷的蒸汽压与温度的关系）可知，固态砷在砷在617时的蒸汽压为时的蒸汽压为1m=nwA/dN0 修正公式修正公式m=KnAW/（3.2021024）