半导体硅、锗器件的制做不仅要求硅、锗材料具有一定晶向的单晶，而且还要求单晶具有一定的电学参数和晶体的完整性。第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级②NAu<NAs<2NAu，砷能级上的电子填满金的第一受主能级后并开始部分填充金的第二受主能级。升温时，第二受主能级激发到导带的能量比价带电子激发到第二受主能级的能量小。热激发会使第二受主能级中部分填充的电子激发到导带中去，材制呈现N型。③2NAu<NAs<3NAu，砷能级电子填满金的第一、二两个受主能级后还填充部分第三受主能级，升温时，第三受主能级上部分填充的电子将激发到导带中，材料呈现N型。④NAs>3NAu，所有金的三个受主能缓都填充了电子，利余的砷浅施主能级上的电子被激发到导带中去，材制亦呈现N型。第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.1杂质能级Ⅳ族C、Si、Sn原子在锗中处在替代位置，既不起施主又不起受主作用，称电中性杂质。锂在锗中占间隙位置，可给出一个电子而呈现施主性质。氢在锗中也占间隙位置，氧也有一部分是间隙的，但一般不电离不影响材料的电性质。Ⅲ、Ⅳ、V族杂质原子在硅中的作用与在锗中相似，但某些杂质的性质则与在锗中不同。例如，铜和金显示出一个受主能级和一个施主能级，锰和铁是施主而不像在锗中那样是一个受主，并且扩散系数大。氧在硅中浓度可达很高，室温下呈电中性；加热时与硅形成一系列络合物，放出电子起施主作用。11第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.2杂质对材料性能的影响第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.2杂质对材料性能的影响第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.2杂质对材料性能的影响第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.2杂质对材料性能的影响第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.1硅、锗晶体中杂质的性质4.1.2杂质对材料性能的影响17半导体材料的电学参数是用掺杂的方法来控制的。拉晶过程中掺杂：将杂质与纯材料一起在坩埚里熔化或是向已熔化的材料中加入杂质，然后拉单晶。影响单晶内杂质数量及分布的主要因素：①原料中的杂质种类和含量；②杂质的分凝效应；③杂质的蒸发效应；④生长过程中坩埚或系统内杂质的沾污；⑤加入的杂质量。第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入计算结果表明：（1）掺杂的量很小，天平称量时将产生较大的误差。（2）除拉制重掺杂单晶外，一般都是把杂质和锗（硅）先做成合金，称为母合金，然后再掺入。第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入母合金可以是单晶（或多晶）；测量单晶电阻率后，将电阻率曲线较平直部分依次切成0.35～0.40mm厚的片，再测其电阻率，清洗后编组包装。母合金中杂质的含量用母合金浓度（cm-3）来表示，大小可通过试拉单晶头部电阻率求出。公式为第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入假定熔体表面积Ac不变，拉出的晶体截面积为AS，且坩埚为圆筒形，熔体体积V（x）＝LAS（1-x）L是最后拉出的单晶长度;x为已拉出单晶占单晶长度L的分数。第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、锗晶体中的杂质和缺陷4.2硅、锗晶体的掺杂4.2.1直拉硅单晶中杂质的掺入第四章硅、