半导体中位错的影响
张辉
理想完整晶体中，原子按一定的次序严格地处在空间有规则的、周期性的格点上。但在实际的晶体中，由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响，原子的排列不可能那样完整和规则，往往存在偏离了理想晶体结构的区域。这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷，它破坏了晶体的对称性。其中晶体缺陷包括3种：点缺陷、线缺陷和面缺陷。位错是典型的线位错，有刃型位错、螺旋位错。晶体中沿某一条线附近的原子排列偏离了理想的晶体点阵结构，从而在一维方向上构成一定尺度的结构缺陷。这种缺陷只在一个方向上延伸，又称为一维缺陷。位错对半导体的影响有以下四方面：1位错可起一定的施主和受主作用：Si、Ge中的60o棱位错存在有一串悬挂键可以接受电子而成为一串负电中心起受主作用，也可以失去电子而成为一串正电中心起施主作用；这些受主或施主串形成的能级实际上组成一个一维的很窄的能带。不过单纯的位错即使浓度达到105cm2它所提供的载流子浓度也只是约1012cm3，故对半导体的导电性能的影响实际上不大；但是当位错密度较高时它将对
型半导体中的施主有补偿作用使电子浓度降低（对p型半导体未发现位错的补偿作用）。注解：60o棱位错：半导体Si、晶体中最简单的一种位错就是60度棱位错。Ge因为在111晶面内，位错线的方向是110方向，该方向与晶面滑移方向互相构成60度的夹角，故有60度棱位错之称。
f悬挂键：一般晶体因晶格在表面处突然终止，在表面的最外层的每个原子将有一个未配对的电子，即有一个未饱和的键，这个键称为悬挂键。位错密度：穿过单位截面积的位错线数目，单位也是1平方厘米
2位错是散射载流子的中心：位错除了有一定的施主、受主和杂质补偿的作用以外，位错所造成的晶格畸变是散射载流子的中心将严重散射载流子影响迁移率不过在位错密度108cm2时这种散射作用可忽略。但在
型Si中位错作为受主中心电离后即形成一条带负电的线这将对载流子产生各向异性的散射作用。3位错起复合中心作用：位错在半导体中形成的都是深能级起着复合中心的作用，将促进载流子的复合。
f注解：深能级是指靠近导带的空穴束缚态，或能量很接近价带顶的电子束缚态。复合中心是半导体中能够促进非平衡载流子复合（即电子、空穴成对消失）的一类杂质或缺陷。复合中心的能级是处在禁带中较深的位置（即靠近禁带中央），故复合中心杂质往往又称为深能级杂质。
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