硅-二氧化硅系统的性质

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硅和二氧化硅

硅和二氧化硅

硅和二氧化硅一、硅硅元素在地壳中的含量占第二位,全部以化合态存在。

1、物理性质:晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,是半导体,具有较高的硬度和熔点。

2、化学性质硅的化学性质不活泼,在化学反应中主要表现还原性。

在常温下,只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应;在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合;在高温下才能跟氢气反应,表现弱氧化性,一般硅的氢化物只能用间接方法制得。

Si+O2SiO23、硅的制备⑴制粗硅粗硅是在电炉里用碳还原二氧化硅而制得SiO2+2C Si+2CO↑⑵制高纯硅将上面反应制出的粗硅,再与Cl2反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。

有关的反应方程式为;Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl4、硅的用途:硅可用来制作合金;高纯硅可作半导体材料。

二、二氧化硅1、物理性质:二氧化硅是一种坚硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。

2、化学性质:二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟水及酸(氢氟酸除外)发生反应。

由于它是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应。

SiO2+4HF=SiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)SiO2+CaO CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(碱溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)3、特性:二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。

a.酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟酸作用制得。

b.酸性氧化物一般不跟酸作用,但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应。

三、硅酸硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸,它的酸性比碳酸还弱。

四、硅酸盐1、硅酸盐的书写硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。

一般从左到右依次为:活泼金属的氧化物活泼非金属的氧化物水,各氧化物之间用小点“·”相连。

例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2);镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2);高岭石A12(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)2、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是一种矿物胶,可作粘合剂、防腐剂。

考点05 硅与二氧化硅的性质(要点总结)

考点05 硅与二氧化硅的性质(要点总结)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关(人教版2019必修第二册)考点05 硅与二氧化硅的性质复习要点1.了解硅及二氧化硅的主要性质及应用。

2.了解高纯硅的工业制备方法。

核心梳理1.硅及其化合物特性(1)Si、SiO2都能与氢氟酸反应。

(2)常见单质中能与NaOH溶液反应产生H2的有金属Al,非金属Si。

(3)粗硅制备时,要隔绝空气,在电炉中进行,且生成的是CO而不是CO2。

(4)硅酸是不溶于水的弱酸。

2.硅单质的化学性质(1)在常温下,能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应①与氟气反应:Si+2F2===SiF4②与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑③与NaOH溶液反应Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑(2)加热和高温时,能与O2、Cl2、C等反应①与O2反应:Si+O2===SiO2②与Cl2反应:Si+2Cl2===SiCl4③与C反应:Si+C===SiC3.硅的制备硅单质是由其氧化物制得的,主要分为两个阶段:(1)粗硅的制备:2C+SiO2Si(粗硅)+2CO↑(2)纯硅的制备:工业制备高纯硅的原理示意图典型例题 例1 半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO 2制取Si 。

制取过程中不涉及的化学反应是( )A .2C +SiO 2=====高温Si +2CO↑B .SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2OC .Si +2Cl 2=====高温SiCl 4D .SiCl 4+2H 2=====高温Si +4HCl【答案】B【解析】由SiO 2制取Si 时要先制得粗硅,反应为2C +SiO 2=====高温Si +2CO↑,然后再进行提纯,反应依次为Si +2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4+2H 2=====高温Si +4HCl 。

变式强化硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。

二氧化硅和硅胶

二氧化硅和硅胶

二氧化硅和硅胶1. 介绍二氧化硅(SiO2)和硅胶是与硅元素相关的两种常见材料。

它们在许多领域中都有广泛的应用,包括工业、医疗、食品等。

本文将对二氧化硅和硅胶的性质、制备方法以及应用进行全面、详细、完整和深入的探讨。

2. 二氧化硅的性质2.1 物理性质•无色无味的固体•高熔点和沸点•不溶于水和大多数有机溶剂•具有高硬度和抗腐蚀性2.2 化学性质•与酸反应生成盐酸或硫酸•与碱反应生成硅酸盐•不与大多数金属发生反应2.3 结构性质•二氧化硅具有多种晶体结构,包括石英、水晶、硅灰石等•石英是最常见的二氧化硅晶体形式,具有六方晶系结构3. 二氧化硅的制备方法3.1 热解法1.将硅源物料(如二氧化硅矿石)加热至高温2.使硅源物料与氧气发生反应生成二氧化硅3.2 溶胶-凝胶法1.将硅源物料(如硅酸酯)与溶剂混合形成溶胶2.在溶胶中加入凝胶剂,使溶胶发生凝胶反应3.将凝胶烘干或煅烧,得到二氧化硅材料3.3 气相沉积法1.将硅源物料(如硅烷)蒸发或分解成气体2.将气体在高温下沉积在基底上形成二氧化硅薄膜4. 二氧化硅的应用4.1 工业领域•二氧化硅用作耐火材料,可用于制造耐高温炉具和陶瓷制品•二氧化硅是玻璃的主要成分,广泛应用于建筑、家居等领域•二氧化硅是半导体材料的重要组成部分,用于制造集成电路和太阳能电池板4.2 医疗领域•二氧化硅纳米颗粒可用于药物传递系统,提高药物的溶解度和稳定性•二氧化硅纳米材料对细胞有较好的生物相容性,可用于生物传感和组织工程4.3 食品领域•二氧化硅作为食品添加剂,用于防止食品结块和吸湿•二氧化硅纳米颗粒可用于食品包装材料,延长食品的保鲜期5. 硅胶的性质5.1 物理性质•无色或微黄色的颗粒状或块状固体•具有较大的比表面积和孔隙结构•可吸湿并释放湿气5.2 化学性质•硅胶对大多数化学物质稳定,但可与强碱和氢氟酸反应•硅胶可吸附和分离有机化合物5.3 应用性质•硅胶具有优异的吸附性能,可用于干燥、除湿和分离物质•硅胶可用于制备催化剂和催化剂载体•硅胶可用于制备高性能电池和超级电容器6. 硅胶的制备方法6.1 凝胶法1.将硅源物料(如硅酸酯)与溶剂混合形成溶胶2.在溶胶中加入凝胶剂,使溶胶发生凝胶反应3.将凝胶烘干或煅烧,得到硅胶材料6.2 气相法1.将硅源物料(如硅烷)蒸发或分解成气体2.将气体在高温下沉积在基底上形成硅胶薄膜6.3 溶胶-凝胶法1.将硅源物料(如硅酸酯)与溶剂混合形成溶胶2.在溶胶中加入凝胶剂,使溶胶发生凝胶反应3.将凝胶烘干或煅烧,得到硅胶材料7. 硅胶的应用7.1 干燥和除湿•硅胶可用于干燥空气、电子设备等•硅胶吸湿后可通过加热或真空处理再次释放湿气7.2 分离和吸附•硅胶可用于分离和吸附有机化合物和杂质•硅胶柱层析是一种常见的分离技术7.3 催化剂和催化剂载体•硅胶可用作催化剂的载体,提高催化剂的稳定性和活性•硅胶本身也具有一定的催化活性,可用于有机合成反应7.4 电池和超级电容器•硅胶可用作电池和超级电容器的电解质材料•硅胶具有较高的离子传导性和电容性能8. 总结本文对二氧化硅和硅胶的性质、制备方法以及应用进行了全面、详细、完整和深入的探讨。

硅和二氧化硅的反应方式

硅和二氧化硅的反应方式

硅和二氧化硅的反应方式
摘要:
I.硅和二氧化硅的性质和用途
- 硅的性质和用途
- 二氧化硅的性质和用途
II.硅和二氧化硅的反应方式
- 硅和氧气反应生成二氧化硅
- 二氧化硅与其他物质的反应
III.硅和二氧化硅在工业中的应用
- 半导体行业中的应用
- 建筑材料中的应用
- 其他行业中的应用
正文:
硅是一种非金属元素,具有半导体性质,是现代电子技术中不可或缺的原材料。

二氧化硅则是硅的一种常见氧化物,具有良好的光学、化学和物理性质,广泛应用于各个领域。

本文将介绍硅和二氧化硅的反应方式及其在工业中的应用。

硅和氧气反应生成二氧化硅。

这一反应在自然界中广泛存在,如硅石与氧气在高温下反应生成二氧化硅。

在工业生产中,这一反应可通过硅的研磨和加热来实现。

二氧化硅在高温下可与碳、氯、氢等元素发生反应,生成相应的化合物,如碳化硅、硅氯化物和硅氢化物。

二氧化硅与其他物质的反应主要表现在以下几个方面:
1.与碱性氧化物反应,如与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水;
2.与碱金属反应,如与锂反应生成硅酸锂;
3.与酸反应,如与氢氟酸反应生成四氟化硅和水。

硅和二氧化硅在工业中有着广泛的应用。

在半导体行业中,硅作为半导体材料,被用于制造各种集成电路、晶体管等电子元件。

二氧化硅则被用作光纤预制棒、光纤涂料等光通信领域的材料。

此外,硅和二氧化硅还被广泛应用于建筑材料、玻璃制造、陶瓷制品、涂料等行业。

总之,硅和二氧化硅的反应方式多样,且在工业中具有广泛的应用。

二氧化硅的物理性质和化学性质

二氧化硅的物理性质和化学性质

二氧化硅的物理性质和化学性质二氧化硅是一种广泛应用的无机化合物,它在材料、化工、医药和生态环保等领域都有着重要的应用价值。

了解二氧化硅的物理性质和化学性质,对于深入掌握它的特性和应用方向具有重要的意义。

一、物理性质(一)外观特征二氧化硅是一种无色、透明、呈白色粉末或颗粒状的晶体固体。

它半透明,质地脆硬,纯度越高,密度越大,晶粒大小越均匀。

(二)热学特性二氧化硅的熔点很高,达到了1713℃,并且它具有很好的热稳定性。

二氧化硅在高温下与铝、锰等金属形成硅铝酸盐和硅锰酸盐,具有很好的抗高温性。

(三)光学特性二氧化硅的折射率比较高,约为1.46,对于光学元器件的制造具有很好的应用前景。

在太阳能电池中,二氧化硅也被广泛运用,因为它能吸收一定波长的光线,增强太阳能电池的光吸收能力,提高光电转换效率。

二、化学性质(一)稳定性二氧化硅相当稳定,不溶于水、酸、碱等物质,容易与碳、氧、氟等元素反应,可用于制备硅酸盐、硅氮化物、硅碳化合物等无机化合物。

(二)溶解性二氧化硅对于大部分溶剂是不溶的,但它可以在水中形成硅酸溶液,水溶性很弱。

硅酸盐是一种广泛应用的无机化合物,它可以在建材、陶瓷、电器、防火和油漆等行业中发挥重要作用。

此外,二氧化硅还可以溶解在氢氟酸、氢氧化钠等强碱性物质中,形成相应的盐。

(三)氧化还原性二氧化硅具有一定的氧化还原性,在高温下可以与氢、氧等元素反应,生成相应的气体。

此外,二氧化硅还可以在还原剂的作用下,被还原为金属硅或其他硅化合物。

(四)酸碱性二氧化硅不具有酸性和碱性,但可以与酸和碱反应,形成相应的盐。

综上所述,二氧化硅具有不同的物理性质和化学性质,可以用于制备多种无机化合物。

随着科技的发展和应用领域的拓展,二氧化硅的应用前景将变得更加广泛。

硅-二氧化硅系统的性质说课讲解

硅-二氧化硅系统的性质说课讲解
20
21
界面态密度在禁带中呈“U”形连续分布 在禁带中部,界面态密度较低;在靠近导带底和价带顶 处,界面态密度迅速增加,不再下降。
22
减少界面态的方法 合理地选择面原子密度小的晶面,如(100)晶面
上生长SiO2,会减小未饱和的悬挂键的密度,从而 使界面态密度下降 。
通过选择在适当的条件和气氛下对Si-SiO2系统进 行退火,来降低表面态的密度 。
Ea k0T
杂质激活能
磷和硼的 D值 分别为 3106和cm2 / s 1.0 108cm2 / s
而纳则为 5.0cm2 / s
由于Na的扩散系数远远大于其它杂质。根据爱 因斯坦关系,扩散系数跟迁移率成正比,故Na 离子在二氧化硅中的迁移率也特别大。
温度达到100摄氏度以上时,Na离子在电场 作用下以较大的迁移率发生迁移运动。
二氧化硅结构的基本单元是 一个由硅氧原子组成的四面 体;
磷、硼等常以替代位形式居 于四面体的中心;
Na、K等大离子存在于四面 体之间,可以使网络结构变 形,使二氧化硅呈现多孔性, 从而导致Na、K大离子易于 在二氧化硅中迁移或扩散。
一般杂质在二氧化硅扩散时的扩散系数具有以下
形式
D0
D
exp
Na离子的漂移可以引起二 氧化硅层电荷分布的变化, 从而使MOS结构的C-V特 性曲线发生偏移;
漂移量的大小和Na离子的 数量及其在二氧化硅层中 的腹部情况有关
作偏压–温度实验,可以测量二氧化硅中单 位面积上的Na离子电荷量:
QNa CoVFB
SiO2层单位 面积的电容
单位面积钠离子电荷数:
当外加偏压VG变化时,由于能带弯曲程度随之变比,引 起EF相对于界面态能级的位置发生变化。以p型硅为例:

硅及其二氧化硅的化学性质

硅及其二氧化硅的化学性质

硅及其二氧化硅的化学性质教学重点:硅及其二氧化硅的化学性质教学过程:引入:本节主要学习硅及二氧化硅的化学性质。

阅读:教材硅在自然界的存在形式一段。

讲述:硅的分布与存在展示:硅单质的图片阅读:硅的物理性质一段讲解:硅的物理性质。

展示:晶体硅的图片。

讨论:根据所学的碳以及元素周期律的知识,归纳出一些硅的化学性质。

小结:硅的化学性质。

常温下化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其它物质反应。

加热条件下,硅能跟一些非金属反应。

简介:硅的工业制法。

用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。

与氯反应生成的SiCl4液体通过精馏,除去其中的硼、砷等杂质。

然后用氢气还原。

归纳:硅的用途。

硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制成太阳能电池,可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。

展示:太阳能电池的图片。

简要介绍:二氧化硅的结构,播放二氧化硅结构的动画。

展示:二氧化硅的图片小结:二氧化硅的物理性质和用途。

对比:让学生根据二氧化碳的性质推断二氧化硅的主要化学性质。

归纳:二氧化硅是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,但是它不能与水反应。

能与氢氟酸、碳酸钙、碳酸钠(制玻璃的主要反应)固体等反应。

介绍:硅酸盐组成的表示方法并练习用氧化物形式表示高岭石和钙长石。

硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。

表示方法:金属元素氧化物写在前面,再写SiO2,最后写H2O;氧化物之间用“·”隔开。

课堂练习:1.下列有关物质的用途(括号中为用途)错误的是()(A)锗和硅(半导体材料)(B)二氧化硅(制光导纤维)(C)水玻璃(用作粘合剂)(D)原硅酸(用作耐火材料)2.将过量的二氧化碳分别通入①氯化钙溶液②硅酸钠溶液③次氯酸钙溶液④饱和碳酸钠的溶液,最终溶液中有白色沉淀析出的是()(A)①②③④(B)②④(C)①②③(D)②③④参考答案:D;B。

(说明:教师可以根据本班具体情况增加硅酸的部分内容。

半导体物理西交课件-半导体表面和MSI结构

半导体物理西交课件-半导体表面和MSI结构
2
u 'k (0) + i 2π k uk (0)
2
(8-14)
k为复数时波函数特点:
1/ 2 m V E 2 − ( ) 0 0 x ; ( x ≤ 0) A exp h ψ ( x) = i 2π k ' x −2π k " x A u ( x ) e e ;( x ≥ 0) 1 k
x→∞
1/ 2 2m0 (V0 − E ) ψ ( x ) = A exp 波函数有限: 1 h
x (8-4)
x (8-3)
表面态
( x ≥ 0)区域的波函数:
ψ 2 ( x) = A1uk ( x)ei 2π kx + A2u− k ( x)e − i 2π kx
表面电场效应
从理想的MIS结构出发,讨论外加电场作用下, 半导体表面层内发生的现象。 理想MIS结构: 金属与半导体间功函数差为零 绝缘层内没有任何电荷且绝缘层完全不导电 绝缘体与半导体界面处不存在任何界面态
表面电场效应
MIS结构的一般性静电特性
表面电场效应
表面电场效应
整体电中性: 绝缘层中电场均匀:
但是表面处Ei仍位于费米能级以上:
此时:V、Vs>0,又np0/pp0<<1, np0/pp0和e-qV/k0T均可略去
qVs n p 0 qVs F , = kT p p0 k0T 0
2 k0T 1/ 2 Es = V s LD q
qVs 2ε rsε 0 k0T Qs = exp − qLD 2 k T 0 qVs ε rsε 0 Cs = exp − LD 2k0T
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n
/ E sD
E sD
N ss ( E )dE E EF 1 1 exp kT2. 电子占据受主界面态的分布函数
1 f sA ( EsA ) EF EsA 1 1 exp kT g 0 受主界面
态能值 基态简并
过剩硅离子是固定正电荷的来源
这些电荷出现在Si-SiO2界面20nm范围以内,这个区 域是SiO2与硅结合的地方,极易出现SiO2层中的缺陷及 氧化不充分而缺氧,产生过剩的硅离子

实验证明,若在硅晶体取向分别为[111]、[110]和 [100]三个方向生长SiO2时,他们的硅–二氧化硅结构中 的固定表面电荷密度之比约为3:2:1。 将氧离子注入Si-SiO2系统界面处,在450度进行处 理,发现固定表面电荷密度有所下降 将MOS结构加上负栅偏压进行热处理实验发现,当温度 高出钠离子漂移温度(127度)时,这些固定的表面电荷密 度有所增加。



二氧化硅结构的基本单元是 一个由硅氧原子组成的四面 体; 磷、硼等常以替代位形式居 于四面体的中心; Na、K等大离子存在于四面 体之间,可以使网络结构变 形,使二氧化硅呈现多孔性, 从而导致Na、K大离子易于 在二氧化硅中迁移或扩散。

一般杂质在二氧化硅扩散时的扩散系数具有以 下形式
Ea D0 D exp kT 0



Si-SiO2系统在器件工艺,测试或应用中常常 会受高能粒子,这些电磁辐射通过氧化层时, 可以在氧化层中产生电子-空穴对。在偏压 作用下,电子-空穴对中的电子容易运动至 外加偏臵电路形成电流,而空穴即被SiO2层 中的陷阱陷落而运动不到电极中去,那么氧 化层就带上了正电荷,这就是陷阱电荷。 Si-SiO2系统C-V特性向负偏压方向平移而出 现平带电压 陷阱电荷在惰性气体中,在300度以上进行低 温退火,可以很快消除
硅表面的晶格缺陷和损伤,将增加悬挂键的密度, 同样引入界面态。在硅表面处存在杂质等也可以引 入界面态。 这些界面态位于Si-SiO2界面处,所以可以迅速地 和Si半导体内导带或价带交换电荷,故此称为“快 态”。


界面态分为两种:


界面态能级被电子占据时呈现电中性,而施放了电 子之后呈现正电性,称为施主型界面态 若能级空着时为电中性而被电子占据时带上负电荷, 即称为受主型界面态
界面态能级被电子或空穴所占据的概率,与半导体 内部的杂质能级被电子占据的概率分布相同

1. 电子占据施主界面态的分布函数
1 f sD ( EsD ) EsD E F 1 1 exp kT g 0 施主界面
态能值 基态简并 度等于2

14
若界面能值为EsD,则单位面积界面态上的电子数为:
nsD ( E sD ) N s f sD ( EsD ) 1 Ns E sD E F 1 1 exp kT 2 0 单位面积上
的界面态数

15
若界面态能级在禁带中连续分布,在能值E处单位能 量间隔内单位面积上的界面态数为Nss(E),则单位面积界 面态上的电子数为:
N Na
QNa q


可动钠离子对器件的稳定性影响最大 (1)漏电增加,击穿性能变坏 (2)平带电压增加 如何解决钠离子玷污的问题 (1)把好清洁关 (2)磷蒸汽处理
二氧化硅层中固定电荷有如下特征 电荷面密度是固定的 这些电荷位于Si-SiO2界面20nm范围以内 固定表面电荷面密度的数值不明显地受氧化层 厚度或硅中杂质类型以及浓度的影响 固定电荷面密度与氧化和退火条件,以及硅晶 体的取向有很显著的关系
度等于4
受主界面态中的空穴数的计算方法同上。
17
(二) 界面态电荷随外加偏压VG的变化 由于某些原因(如温度的变化,外加偏压的变化)使半导体
的费米能级相对于界面态能级的位置变化时,界面态上电子填 充的概率将随之变化,因而界面态电荷也发生变化。以外加 偏压VG变化的情形来说明。 当外加偏压VG变化时,由于能带弯曲程度随之变比,引 起EF相对于界面态能级的位置发生变化。以p型硅为例: VG<0时,表面层能带向上弯曲,表面处的施主和受主界面 态能级相对于费米能级向上移动: 当靠近价带的施主态的位置移动到EF以上时,大部分施主 态未被电子占据,将显示正电性,因此出现正的界面态附 加电荷; 该正电荷将补偿部分金属电极上负电荷的作用,削弱表面
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界面态密度在禁带中呈“U”形连续分布 在禁带中部,界面态密度较低;在靠近导带底和价带顶
处,界面态密度迅速增加,不再下降。
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减少界面态的方法 合理地选择面原子密度小的晶面,如(100)晶面 上生长SiO2,会减小未饱和的悬挂键的密度,从而 使界面态密度下降 。

通过选择在适当的条件和气氛下对Si-SiO2系统进 行退火,来降低表面态的密度 。
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层中能带的弯曲及空穴的堆积; VG>0时,表面层能带向下弯曲(如下图),表面处的施主和 受主界面态能级相对于费米能级向下移动: 当靠近导带的受主态向下移动到EF处时,由于电子占据受 主界面态,表面出现负的界面态附加电荷; 该负电荷也是削弱能带弯曲程度和表面层中的负电荷; 随VG变化,界面态中的电荷随之改变,即界面态发生充 放电效应。

平带电压
VFB
Q fc C0
考虑金属和半导体功 函数差的影响 Q fc VFB Vms C0 单位表面积的固定 正电荷数目
N fc
Q fc q

r 0 0
qd0
VFB Vms

指的是在Si-SiO2界面处位于禁带中的能级或能带。
Si-SiO2系统中位于两者界面处的界面态来自于悬 挂键。不同晶面悬挂键密度不同,(100)面最少。

1. 二氧化硅中的可动离子 2. 二氧化硅中的固定表面电荷 3. 在硅–二氧化硅界面处的快界面态 4.二氧化硅中的陷阱电荷



二氧化硅中的可动离子有Na、K、H等,其中最主要 而对器件稳定性影响最大的是Na离子。 来源:使用的试剂、玻璃器皿、高温器材以及人体 沾污等 为什么SiO2层中容易玷污这些正离子而且易于在其 中迁移呢?
Na离子的漂移可以引起二 氧化硅层电荷分布的变化, 从而使MOS结构的C-V特性 曲线发生偏移; 漂移量的大小和Na离子的 数量及其在二氧化硅层中 的腹部情况有关



作偏压–温度实验,可以测量二氧化硅中单 位面积上的Na离子电荷量:
QNa Co VFB
SiO2层单位
面积的电容
单位面积钠离子电荷数:
杂质激活能


磷和硼的 D 值分别为 3 10 6 cm2 / s 和1.0 108 cm2 / s 而纳则为 5.0cm2 / s 由于Na的扩散系数远远大于其它杂质。根据爱 因斯坦关系,扩散系数跟迁移率成正比,故Na 离子在二氧化硅中的迁移率也特别大。

温度达到100摄氏度以上时,Na离子在电场作 用下以较大的迁移率发生迁移运动。
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