《半導(dǎo)體光電子學(xué)課件》下集2.1異質(zhì)結(jié)及其能帶圖半導(dǎo)體光電子學(xué)課件下集2.1講述異質(zhì)結(jié)以及其能帶圖的相關(guān)知識(shí)。本節(jié)課將介紹異質(zhì)結(jié)的定義、物理本質(zhì)以及分類(lèi)。異質(zhì)結(jié)簡(jiǎn)介定義異質(zhì)結(jié)是由不同性質(zhì)的材料組成的結(jié)構(gòu)，形成半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵部分。物理本質(zhì)因材料性質(zhì)不同而產(chǎn)生的電子結(jié)構(gòu)間的能帶差異。分類(lèi)異質(zhì)結(jié)可分為p-n異質(zhì)結(jié)、金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)和半導(dǎo)體-絕緣體異質(zhì)結(jié)等多種類(lèi)型。能帶結(jié)構(gòu)能帶簡(jiǎn)介能帶描述了材料中電子的能量分布情況，直接影響半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。能帶在異質(zhì)結(jié)中的分布異質(zhì)結(jié)中的能帶分布受到材料性質(zhì)差異的影響，形成能帶彎曲或偏移。常見(jiàn)異質(zhì)結(jié)的能帶圖常見(jiàn)的異質(zhì)結(jié)包括p-n結(jié)、MIS結(jié)和MOS結(jié)等，在能帶圖中展示出不同的特性。形成機(jī)制外加電場(chǎng)作用下的形成通過(guò)施加電場(chǎng)，改變異質(zhì)結(jié)的材料電位差，形成能帶結(jié)構(gòu)的變化。外界壓力作用下的形成外界壓力對(duì)異質(zhì)結(jié)材料的物理和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響，使能帶發(fā)生變化。摻雜作用下的形成通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行摻雜，引入雜質(zhì)能級(jí)，改變能帶結(jié)構(gòu)。異質(zhì)結(jié)應(yīng)用1光伏電池異質(zhì)結(jié)是光伏電池的關(guān)鍵構(gòu)件，轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能為電能。2激光器異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)和電子能級(jí)分布是激光器實(shí)現(xiàn)激光輸出的基礎(chǔ)。3電容器利用異質(zhì)結(jié)的電子能帶差異形成電容效應(yīng)，用于電子器件中。4光電二極管利用光生載流子在異質(zhì)結(jié)中的分布差異，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。異質(zhì)結(jié)制備技術(shù)1分子束外延通過(guò)精確控制的分子束沉積技術(shù)，在晶體基底上沉積出異質(zhì)結(jié)材料。2金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積利用金屬有機(jī)化合物在高溫下分解形成異質(zhì)結(jié)材料。3液相外延法將異質(zhì)結(jié)泡在溶液中，在合適的條件下生長(zhǎng)形成異質(zhì)結(jié)材料。異質(zhì)結(jié)效應(yīng)拉克特效應(yīng)異質(zhì)結(jié)的巨拉克特效應(yīng)提供了高靈敏度和高速度的光電轉(zhuǎn)換。異質(zhì)結(jié)電阻效應(yīng)由于材料性質(zhì)差異帶來(lái)的電阻變化，用于電子器件中的控制和調(diào)節(jié)。熱電效應(yīng)利用異質(zhì)結(jié)在溫度梯度下產(chǎn)生的熱電勢(shì)差實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。異質(zhì)結(jié)失效機(jī)制慣性效應(yīng)當(dāng)異質(zhì)結(jié)材料無(wú)法快速響應(yīng)外界變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生失效。串?dāng)_效應(yīng)異質(zhì)結(jié)中的電場(chǎng)和電子狀態(tài)相互影響，導(dǎo)致器件性能下降。損耗效應(yīng)由于能帶結(jié)構(gòu)和電子能級(jí)的變化，異質(zhì)結(jié)材料會(huì)發(fā)生能量損耗。失效測(cè)試方法通過(guò)對(duì)異質(zhì)結(jié)性能的測(cè)試和分析，判斷異質(zhì)結(jié)是否失效。總結(jié)異質(zhì)結(jié)的重要性異質(zhì)結(jié)在半導(dǎo)體器件中起著重要的作用，廣泛應(yīng)用于