英语名词

英语解释短语
affinity亲和力electron affinity
lattice晶格lattice constant
photovoltaic effect光伏打效应photovoltaic cell
solar cells太阳能电池
solar panels太阳能板；太阳能电池板
p-typeP 型
n-typeN 型
p-n conjunctionPN 结
insulator绝缘体
semiconductor半导体
conductor导体
semiconducting material半导体材料
electric field
electromagnetic电磁的
electromagnetic radiaction电磁幅射
electromagnetic energy
wavelength波长
conduction band导带
valance band价带
forbidden band禁带
empty band空带
filled band满带
two charge carriers电子和空穴算两个载流子
carriers载流子
electron-hle pair
excited激发的
excited state激发态
diagram图表；图解
(带有图示的，解说性图)
graph图表；曲线图
substrat mapping
wafer mapping
feastability
HVM 经常作为 High Volume Manufacturing大批量生产
electrolyte
meteorology
derive
coefficent of determination判定系数
thermionic

工艺名词

英语解释短语
deposition
coating
exposure
development
etching
ashing/cleaning

数据网站

教程网站

迁移率 mobility

  • 包括内容

    • 电子迁移率 electron mobility
    • 空穴迁移率 hole mobility

相关概念

有效质量 effective mass

  • 有效电子质量
  • 有效空穴质量

扩散系数 diffusion coefficient

  • 电子的扩散系数
  • 空穴的扩散系数

掺杂 doping

施子（或施主） donor

  • 施主原子

    • 掺杂原子中，能提供电子的原子

受主 acceptor

  • 受主原子

    • 掺杂原子中，能提供空穴的原子

碰撞离化 impact ionization

  • 参考

  • 半导体自由载流子，在外加电场作用下，加速碰撞晶格中另一个电子，使 这个电子从价带跃迁到导带，从而产生新的载流子

  • 相关现象

    • 雪崩倍增 avalanche multiplication

能带理论

  • 教程

  • 能带

    • 电子的能量范围（对应许多能级）

  • 导带

    • 金属：自由电子所处能带

    • 半导体：价电子所处能带

      • 半导体最外面的一个能带

    • 导带低

      • 导带中的最低能级

    • 亲和能

      • 导带底 –> 真空自由电子
  • 价带
  • 禁带

半导体分类

以化学成分分类

是否为晶体

  • 晶态半导体

    • Si
    • Ge

  • 非晶态半导体

    • 玻璃半导体
    • 有机半导体

本征半导体

  • 定义

    • 不含杂质
    • 无晶格缺陷

  • 电子存在位置

    • 价带 –>

      • 能量低，成键电子所处位置

    • 禁带 –>

      • 能量中等，不存在电子，价带和导带的中间地带

    • 导带 –>

      • 能量高，之前为空带
    • 空带获取到受热激发，而从价带越过禁带进入空带的
    • 电子，空带就成了导带

  • 载流子

    • 导带中的电子 + 价带中的空穴
    • 电子—-空穴对

  • 宏观导电

    • 电子导电
    • 空穴导电

  • 本征导电

    • 电子导电和空穴导电的合称

  • 复合

    • 电子落入空穴

    • 伴随能量释放过程

      • 电磁幅射（发光） + 热振动（发热）

  • 存在的动态平衡

    • 电子－空穴对产生
    • 电子－空穴对复合

载流子密度

  • 温度升高

    • 电子－空穴对产生直接，载流子密度增大，电阻率下降

  • 温度下降

    • 载流子密度下降，电阻率升高

无晶格缺陷的纯净半导体

  • 载流子密度低，电阻率大
  • 实际实际应用不多

参入杂质

施主

  • IV + V

    • Si(或 Ge) 参入 P, As

    • 多出一个未成键电子（对于 Si 来说）

      • 形成类氢 H 能级 ——-> 杂质能级

施主能级 <—- 杂质能级

  • 位于导带附近，禁带上方

施主杂质

  • V 族

    • P, As 等

受主

  • IV + III

    • Si(或 Ge) 参入 Ga, In

    • 缺少一个成键电子（对于 Si 来说）

      • 形成空穴 ——-> 杂质能级

受主能级 <—- 杂质能级

  • 位于价带附近，禁带下方

受主杂质

  • III

    • Ga, In 等

N 型半导体

  • N —> Negative

    • 电子型
    • 参入施主杂质
  • 大量电子
  • 少量空穴

P 型半导体

  • P —> Positive

    • 空穴型
    • 参入受主杂质
  • 大量空穴
  • 少量电子

注意少数载流子的作用

PN 结

  • P 型半导体 和 N 型半导体 互相接触，形成的交界区域

电偶极层

  • 又叫阻挡层

    • 因为电偶极层存在高电阻

  • P 型富余空穴扩散

    • 吸收了 N 型中的电子，
    • 导致 N 型中
  • 产生空穴
  • 电子减少 —> 形成正电

  • N 型富余电子扩散

    • 进入 P 型

  • 导致 P 型中

    • 空穴被复合，空穴减少
    • 电子增加 —> 形成负电

电偶极层的总体效应

  • P 型 和 N 型

    • 它们的原有载流子都被复合了一部分
    • 载流子密度降低 —-> 电阻率增大

  • 电阻增大

    • 原有电阻值的几十倍到几百倍

内电场

  • 由 N —> P

    • N 型有正电荷积累
    • P 型有负电荷积累

导电方向

  • 参考：百科

  • P 接 外电源正极 (+)
  • N 接 外电源负极 (-)

  • 原理

    • 与内电场方向相反
    • 减弱内电场作用，增大载流子密度

光生伏打效应

  • 参考

  • 光照后产生电动势

  • 原理

    • 未关照时
  • PN 结， 电荷达到平衡
  • P –> (-)积累电荷

  • N –> (+)积累电荷

    • 加入光照
  • 光照，生成新的 电子-空穴对

  • 由于内生电场的存在

    • 新生电子

      • 电子 —> N 型

    • 新生空穴

      • 空穴 —> P 型
  • 积累了新的电动势

  • 形成了电流

    • 总体作用

  • 激发 –> 新生电子 –> N 型 – 扩散 –> P 型

    • 形成电流方向

  • N 型 –> P 型

    • 形成外部电动势
  • P –> 电池正极
  • N –> 电池负极

发光二极管

  • 原理

    • 加正向电压

  • P –> 外部加正电

    • 导电过程中

  • P 型区

    • 新来电子复合空穴
    • 释放能量
    • 发射磷光

  • N 型区

    • 新来空穴被复合
    • 发射磷光

半导体研发

相关参数

  1. 工艺无关参数（材料参数）

    • bandgap
    • density
    • …

  2. 工艺参数

    • T[C]
    • P[Torr]
    • …

输入数据

  1. 科学文献（文章）
  2. 材料数据库
  3. 实验数据
  4. 大规模实验数据（High vlume experiment data）
  5. 模拟数据（simulation data）

文献筛选

手段：

  1. nlp
  2. wordcloud
  3. kl