半导体晶体中偏离完整结构的区域称为晶体缺陷。按其延展的尺度可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷,这4类缺陷都属于结构缺陷。根据缺陷产生的原因可分为原生缺陷和二次缺陷。从化学的观点看,晶体中的杂质也是缺陷,杂质还可与上述结构缺陷相互作用形成复杂的缺陷。一般情况下,晶体缺陷是指结构缺陷。
点缺陷(零维缺陷) 主要是空位、间隙原子、反位缺陷和点缺陷复合缺陷。
线缺陷(一维缺陷) 半导体晶体中的线缺陷主要是位错。
面缺陷(二维缺陷) 包括小角晶界、堆垛层错、孪晶。
体缺陷(三维缺陷) 包括空洞和微沉淀,是指宏观上与基质晶体具有不同结构、不同密度或不同化学成分的区域。
微缺陷 除上述四类结构缺陷外,还有一类以择优化学腐蚀后表面出现的以高密度浅底小坑或小丘为其腐蚀特征的一类缺陷,称为微缺陷,目前已发现的微缺陷有三类:(1)生长微缺陷;(2)热诱生微缺陷;(3)雾缺陷。
晶体缺陷会使晶体存在缺陷电阻,对半导体晶体能阶也有影响,对载流子数目存在影响
晶体缺陷在半导体材料方面的应用:如ZnO , Fe3O4 , 掺杂半导体 , BaTiO3半导瓷等
答的不全, 仅作为参考
新型无机非金属材料
高频绝缘材料
氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等
铁电和压电材料
钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等
磁性材料
锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等
导体陶瓷
钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等
半导体陶瓷
钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素氧化物系材料等
光学材料
钇铝石榴石激光材料,氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等
高温结构陶瓷
高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物
超硬材料
碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等
人工晶体
铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等
生物陶瓷
长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体等
无机复合材料
陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料
新型无机非金属材料
高频绝缘材料
氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等
铁电和压电材料
钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等
磁性材料
锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等
导体陶瓷
钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等
半导体陶瓷
钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素氧化物系材料等
光学材料
钇铝石榴石激光材料,氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等
高温结构陶瓷
高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物
超硬材料
碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等
人工晶体
铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等
生物陶瓷
长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体等
无机复合材料
陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料
在半导体中的所谓深能级中心主要有陷阱和复合中心。
陷阱是俘获一种载流子的能力强、俘获另外一种载流子的能力弱的一种深能级中心,故陷阱具有存一种储载流子的作用。等电子陷阱是一种杂质原子,即它的价电子数目与晶体母体原子的价电子数目相等,故有“等电子”之称;例如GaAs中的氮原子,它有5个价电子,这与母体As原子的价电子数目相等,故它形成的深能级中心是一种陷阱。
复合中心是俘获两种载流子的能力差不多的一种深能级中心,故复合中心具有使一对载流子消失的作用。
一般,陷阱的能级在禁带中的位置较浅,而复合中心的能级较深。