宽禁带半导体国家工程研究中心

宽禁带半导体金刚石

电子科技2004年第7期（总第178期）

宽禁带半导体金刚石

李发宁，张鹤鸣，戴显英，朱国良，吕 懿

（西安电子科技大学微电子所， 陕西 西安 710071）

摘 要 较详细地叙述了当前国内外正处在研究热潮中的金刚石半导体的优越性质、发展状况及其应用和潜在的应用前景。同时分析和比较了金刚石薄膜的各种制备方法，可以看出微波等离子体化学汽相沉积法是较好的制备金刚石薄膜的生长技术，并且分析了该技术的特点和优势。该法在保持适当氩气氛和施加衬底负偏压下还可进一步提高金刚石膜的生长速率和质量。对于金刚石异质（在硅衬底上）成核的基本机理也进行了分析。最后，阐述了研究金刚石半导体薄膜目前需要解决的关键问题及其发展方向。

关键词 宽禁带；金刚石；MPCVD；大功率 中图分类图 TN304.1+8

1 引 言

目前，作为宽禁带半导体材料,金刚石、GaN和SiC都是国内外近年来研究的热点,但是金刚石表现出比GaN和SiC更优越的半导体性能。金刚石禁带宽，热导率高，击穿电场强，很适于制造高温、高压、大功率和强辐射条件下工作的半导体器件和电路。并且它从紫外到远红外很宽的波长范围内具有很高的光谱透射性能，是大功率红外激光器和探测器的理想材料。同时它又具有

哈尔滨理工大学学士学位论文 宽禁带半导体ZnS物性的第一性原理研究

摘要

硫化锌(ZnS)是一种新型的II-VI族宽禁带电子过剩本征半导体材料，其禁带宽度为3.67eV，具有良好的光致发光性能和电致发光性能。在常温下禁带宽度是3.7eV，具有光传导性好，在可见光和红外范围分散度低等优点。ZnS和基于ZnS的合金在半导体研究领域己经得到了越来越广泛的关注。由于它们具有较宽的直接带隙和很大的激子结合能，在光电器件中具有很好的应用前景。

本文介绍了宽禁带半导体ZnS目前国内外的研究现状及其结构性质和技术上的应用。阐述了密度泛函理论的基本原理，对第一性原理计算的理论基础作了详细的总结，并采用密度泛函理论的广义梯度近似 (GGA)下的平面波赝势法，利用Castep软件计算了闪锌矿结构ZnS晶体的电子结构和光学性质。电子结构如闪锌矿ZnS晶体的能带结构，态密度。光学性质如反射率，吸收光谱，复数折射率，介电函数，光电导谱和损失函数谱。 通过对其能带及结构的研究，可知闪锌矿硫化锌为直接带隙半导体，通过一系列对光学图的分析，可以对闪锌矿ZnS的进一步研究做很好的预测。 关键词 ZnS；宽禁带半导体；第一性原理；闪锌矿结构

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哈尔滨理工大学学士学位论

半导体带隙宽度测量

实验目的

1.

当通过纯的锗晶体的电流是恒定时，晶体两端的电压降是温度的函数，以此原理设定实验来计算锗晶体电导率s与温度的关系。 2.

确定锗的带隙宽度Eg

实验原理

\根据欧姆定律，电流密度和电场 E 的关系是\

\σE\

系数σ被称为电导率，由于此参数强烈依赖于材料本身性质，因此可以依其将材料按照导电性分为导体、半导体和绝缘体。例如，对半导体固体而言，在低温下不产生电流，而在较高温度下可测得其电导率。其电导率由温度决定的原因是半导体具有特定的电子能带结构。对于这种价电子带，全部或部分填充在基态的最高带，导电带和下面

未\被填充的带之间被带隙 Eg 所分割。两个带之间是不被电子填充的，未掺杂的，称为禁区。而在高温下，越来越多的电子从价电子带被激发到导电带，它们会在价电子带留下像正电荷一样移动的“空穴”，因此可以像电子一样形成电流。

这种由价电子带的电子激发到导电带而形成的导电性称为内传导。由于热平衡状态下，价电子带“空穴”的数量与导电带中电子的数量相等，内传导情形下的电流密度可以写作下述式子

ji?(?e)nivi?enivp

其中：电子或空穴的密度

ni

电子的平均漂移速度Vn和穴的平均漂移速度Vp和电场强度E成正比,有:

is angry and threatening another person. There are many ways around the world to show agreement, but nodding the head up and down s for agreement almost worldwide. Most people also understand that shaking the head from side to side means disagreement or refusal. How about showing that I am bored? Looking away from people or yawning will, in most cases, make me appear to be uninterested. However, if I turn toward and look at someone or something, people from almost every culture will think that I am interested. If I roll my

工程技术研究中心、工程研究中心、企业技术中心对比一览表

类别 级别 主管部门 截止时间 政策依据 资助或优惠 （1）组建期间，“三三制”原则； 《国家工程技术研国家级 国家科技部 全年 究中心暂行管理办法》 （2）中心中试产品，报批后，享受免税立项、所得税、产品税和增值税优惠。（国税220号；国科发835号）； （3）进口仪器，减免关税； （4）国家优先安排科技开发任务。 工程技术研究中心 （1）直接经济收入（市科技局：10《四川省工程技术研究中心暂行管理办法》 、 省级 省科技厅 全年 《四川省科技厅关于四川省工程技术研究中心建设的实施意见》 万；推荐或验收优秀或有望成为国家，省市奖励30万）； （2）依托“中心”申报的项目，单一项目补助金额不小于300 万； （3）同等条件下，优先推荐列入国家、省各类科技计划； （4）仪器等纳入省科研基础平台网络，优先、优惠使用。 （1）预备期，根据批复文件，可提国家工程研究中心国家级 国家发改委 8-31（据通知） 管理办法（发展改革委令第52号） 出创新能力建设项目申请国家资金补助； （2）已通过核定3年以上，评价为优秀或良好，也可提出创新能力建设项目申请国家资金补助。 工程研究中心 四川省工程研究

装订线

http://www.dlc.xjtu.edu.cn/xxzykafw/kfzy.html

半导体物理复习题

一、选择题

1. 硅晶体结构是金刚石结构，每个晶胞中含原子个数为（ D ）P1 A. 1 B. 2 C. 4 D. 8

2．关于本征半导体，下列说法中错误的是（ C ）P65

A. 本征半导体的费米能级EF=Ei基本位于禁带中线处 B. 本征半导体不含有任何杂质和缺陷

C. 本征半导体的费米能级与温度无关，只决定于材料本身 D. 本征半导体的电中性条件是qn0=qp0

3．非平衡载流子的复合率定义为单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数。下面表达式中不等于复合率的是（ D ）P130 A.

Δpτ B. ?d?Δp?t?? C.

Δnpdtτ D.

1nτ

4．下面pn结中不属于突变结的是（ D ）P158、159 A.合金结 B.高表面浓度的浅扩散p+n结

C.高表面浓度的浅扩散n+p结 D. 低表面浓度的深扩散结 5.关于pn结，下列说法中不正确的是（ C ）P158、16

附件2

国家工程技术研究中心

中心名称：依托单位：主管部门：

验收总结报告

（提纲）

二○ 年 月

1 —

—

编 写 说 明

1.《验收总结报告》是国家工程技术研究中心验收的重要材料。各国家工程技术研究中心组建项目依托单位务必指定专人填写，并保证所填内容真实、客观、准确。

2. 填报单位应按《验收总结报告》中各栏目要求填写，一般不应留有空缺栏目。无此项内容时填“/”。在必要情况下可加附页说明或另附文字资料。

3.《验收总结报告》请用A4纸打印、无线胶印装订，经依托单位、主管部门审核并加盖公章后，一式10份纸质版和1份电子版光盘份报送国家科技基础条件平台中心。

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一、基本信息表

中心名称 批准组建时间 批准文号 组建项目计划编号 技术领域 ①制造业 ②电子与信息通讯 ③新材料 ④能源与交通 ⑤现代农业 ⑥食品产业 ⑦农业物质装备 ⑧建设与环境保护 ⑨资源开发 11文物保护 ⑩轻纺医药卫生 ○①独立组建 ②联合共建 ①高等院校 ②企业法人 ③研究院所 ④转制院所 来 源 科技部拨款 部门拨款 性 别 职 务 手 机 性 别 职 务 手 机

某大学-某某软件与现代服务业研究中

心

章 程

某大学

某某科技股份有限公司

2011年11月

研究中心章程

第一章 总则

第一条：中心名称

中心名称为： 研究中心（以下简称：“中心”） 第二条：中心性质

中心是隶属于某大学的非独立法人机构，业务挂靠某大学计算机科学与工程学院，受某大学和某某科技股份有限公司（以下简称：“某某科技”）双重领导。

第三条：研究中心宗旨

以某大学和某某科技签署的“合作协议”为基本文件，充分发挥某大学在学科、人才和技术方面的优势和某某科技的市场信息、资金及科技转化能力方面的优势，优势互补，合作共赢。

第四条：研究中心的主要任务

中心的科技开发主要任务为：面向某某科技发展需求，在软件与现代服务业相关领域，进行科技项目研发并实现产业化，具体活动体现在：

? 推动软件与现代服务业的科技创新； ? 共同开展软件与现代服务业人才培养； ? 促进科技成果产业化

? 学术交流：双方不定期进行学术或产业发展方向的交流，为公司和高 校教师了解国际、国内最前沿动态提供帮助。

第二章 研究中心的组织机构及职能

第五条：联合研发中心设立管理委员会，实行管理委员会领导下的主任负责制。

第六条：中心管理委员会

主 任： 副主

附件3

中心名称：依托单位：主管部门：国家工程技术研究中心 验收总结报告附件

（格式）

二○ 年 月

1 —

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填 写 说 明

1.《验收总结报告附件》是国家工程技术研究中心验收的重要材料，各国家工程技术研究中心组建项目依托单位务必指定专人填写，并保证所填写的内容真实、客观、准确。所填内容应与《验收总结报告》保持一致。

2. 填报单位应按《验收总结报告附件》中各栏目要求填写，一般不应留有空缺栏目。无此项内容时填“/”。在必要情况下可加附页说明或另附文字资料。

3.《验收总结报告附件》请用A4纸打印，无线胶印装订，并与《验收总结报告》分开订装。

4.《验收总结报告附件》首页经依托单位、主管部门核实并加盖公章后，一式10份纸质版及1份电子版光盘报送国家科技基础条件平台中心。

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表1 国家工程技术研究中心研究开发能力和水平情况表

类别 专利拥有量 其中：发明专利 实用新型专利 外观设计专利 资格认证及知识产权认证 其中：技术标准（国家标准、行 业标准、地方标准等） 行业批准的具有知识产权 意义的

附件3

中心名称：依托单位：主管部门：国家工程技术研究中心 验收总结报告附件

（格式）

二○ 年 月

1 —

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填 写 说 明

1.《验收总结报告附件》是国家工程技术研究中心验收的重要材料，各国家工程技术研究中心组建项目依托单位务必指定专人填写，并保证所填写的内容真实、客观、准确。所填内容应与《验收总结报告》保持一致。

2. 填报单位应按《验收总结报告附件》中各栏目要求填写，一般不应留有空缺栏目。无此项内容时填“/”。在必要情况下可加附页说明或另附文字资料。

3.《验收总结报告附件》请用A4纸打印，无线胶印装订，并与《验收总结报告》分开订装。

4.《验收总结报告附件》首页经依托单位、主管部门核实并加盖公章后，一式10份纸质版及1份电子版光盘报送国家科技基础条件平台中心。

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表1 国家工程技术研究中心研究开发能力和水平情况表

类别 专利拥有量 其中：发明专利 实用新型专利 外观设计专利 资格认证及知识产权认证 其中：技术标准（国家标准、行 业标准、地方标准等） 行业批准的具有知识产权 意义的