Глоссарий физики полупроводников

03.02.2021

А

Адатом — атом на поверхности кристалла.

Адиабатическое приближение — приближение в теории твёрдого тела, при котором движение остовов ионов кристаллической решётки рассматривается в качестве возмущения. См. фононы.

Адиабатический транспорт

Акустический фонон

Акцептор — примесь в полупроводниковом материале, которая захватывает свободный электрон.

Акцепторная ловушка

Аморфные тела

Анизотропия

Арсенид галлия

Б

Баллистический транзистор

Барьер Шоттки — потенциальный барьер, возникающий на границе металл — полупроводник

Безызлучательная рекомбинация — рекомбинация без испускания квантов света. Передача энергии электронно-дырочной пары происходит либо колебаниям решетки (фононам), либо третьей частице (Оже-рекомбинация).

Бесщелевой полупроводник — полупроводник с нулевой шириной запрещённой зоны.

Бинарные соединения — химические вещества, образованные двумя химическими элементами.

В

Валентная зона — зона валентных электронов, при нулевой температуре в собственном полупроводнике полностью заполнена.

Вольт-амперная характеристика — зависимость тока от напряжения. Основная характеристика для любого полупроводникового прибора.

Г

Галлий — элемент пятой группы периодической системы элементов.

Гальваномагнитные эффекты — эффекты связанные с действием магнитного поля на электрические (гальванические) свойства твердотельных проводников.

Д

Двумерный электронный газ — электронный газ, который находится в потенциальной яме, ограничивающей движение по одной из координат.

Дефекты кристалла — любое нарушение периодичности кристалла.

Дивакансия — конгломерат дефектов кристалла, состоящий из двух вакансий.

Диод — полупроводниковый прибор с двумя электродами.

  • Диод Шоттки
  • Диод на p-n переходе
  • Диоды Ганна

Дислокация — линейный дефект в кристалле.

Дислокация несоответствия — один из типов линейных дефектов в кристалле, когда дополнительная полуплоскость вставлена в кристаллическую решётку.

Донор — тип легирующих примесей, поставляющих свободные электроны.

Дырка — квазичастица в твёрдом теле с положительным зарядом, равным по абсолютному значению заряду электрона.

Дырочная проводимость — в полупроводнике с p-типом проводимости основные носители заряда дают основной вклад в проводимость.

Дырочный полупроводник — полупроводник с p-типом проводимости, основные носители заряда — дырки.

Двухдолинный полупроводник — полупроводник, зона проводимости которого имеет два энергетических минимума.

З

Закон дисперсии — Зависимость энергии от квазиволнового вектора E ( k → ) {displaystyle E({vec {k}})} . В полупроводнике с параболическим законом дисперсии эффективная масса не зависит от энергии.

Затвор — управляющий электрод в полевом транзисторе.

Зона — термин зонной теории, обозначающий область разрешённых значений энергии, которые могут принимать электроны или дырки.

Зонная теория твёрдых тел — одноэлектронная теория для периодического потенциала, объясняющая многие электрофизические свойства полупроводников. Использует адиабатическое приближение.

И

Излучательная рекомбинация — рекомбинация с испусканием одного или нескольких фотонов при гибели электрон-дырочной пары; источник излучения в светодиодах и лазерных диодах.

Инжекция — явление, приводящее к появлению неравновесных носителей в полупроводнике при пропускании электрического тока через p-n-переход или гетеропереход.

Исток — термин, обозначающий один из контактов в полевом транзисторе.

К

Квантовый точечный контакт

Квантовый эффект Холла

Коэффициент отражения

Коэффициент прохождения

Кристалл — идеализированная модель твёрдого тела с трансляционной симметрией.

Кристаллофизика

Кремний — полупроводник, основной материал современной полупроводниковой промышленности.

Л

Лавинная инжекция — см. ЛИЗМОП-структуры

Лавинный пробой

Лёгкие дырки

Люминесценция — свечение твёрдых под влиянием внешнего воздействия (пропускание электрического тока, возбуждение светом или заряженными частицами).

М

Механическое движение — изменение с течением времени положения тела относительно других тел.

Н

Неосновные носители магнитное поле

О

Оже-рекомбинация

Оптические переходы — переходы электрона в твёрдом теле между состояниями с различной энергиями с испусканием или поглощением света.

Оптические фононы

Основные носители — тип преобладающих в полупроводнике носителей заряда.

П

Параболический закон дисперсии — у полупроводников с параболическим законом дисперсии можно ввести массу, которая отличается от массы покоя электрона. В этом случае частица, движущаяся в кристаллическом потенциале, не замечает его и ведёт себя как свободная частица.

Переход металл-диэлектрик

Плотность состояний

Подвижность

Поликристалл

Примеси — инородные атомы в чистом материале.

Примесная зона — зона, которая образуется при сильном легировании полупроводника, когда волновые функции электронов соседних примесей перекрываются.

Пьезокристаллы

Пьезоэффект

Р

Рассеяние на акустических фононах

Рассеяние на оптических фононах

Рекомбинация — гибель пары электрон-дырка.

Релаксация

С

Статистика Бозе — Эйнштейна

Статистика Ферми — Дирака

Сток — один из контактов в полевом транзисторе.

Т

Тензор эффективной массы

Термализация — процесс установления термодинамического равновесия для неосновных носителей заряда.

Термогальваномагнитные эффекты — эффекты, возникающие под влиянием магнитного поля в электропроводности и теплопроводности проводников.

Теплоёмкость твёрдого тела

Точечные дефекты или нульмерные дефекты — дефекты кристалла, при которых периодичность потенциала нарушается только локально.

Твердые растворы

Тяжёлые дырки

У

Уровень Ферми — энергетический уровень, который при абсолютном нуле температур разделяет полностью заполненные квантовые состояния от полностью незанятых состояний.

Ф

Фонон — Квазичастица, квант колебательного движения атомов кристалла.

Фотопроводимость — проводимость полупроводника при воздействии света. Даёт информацию о дефектах в полупроводниках.

Х

Ц

Ш

Ширина запрещённой зоны, Eg — одна из основных электрофизических характеристик полупроводника. Разность между энергией дна зоны проводимости и потолком валентной зоны.

Широкозонные полупроводники — полупроводники с шириной запрещённой зоны 1 эВ < Eg < 3 эВ

Э

Экситон — квазичастица в твёрдом теле, связанное состояние электрона и дырки. Обладает ограниченным временем жизни.

Электрон — квазичастица в твёрдом теле с зарядом электрона, но с отличной массой.

Электронное сродство — энергия выделяющаяся при присоединении одного электрона к твердому телу. Для металлов совпадает с термодинамической работой выхода, для полупроводников отличается от неё на величину EС-EF, поскольку присоединенный электрон попадает на дно зоны проводимости.

Электронный полупроводник — полупроводник с n-типом проводимости, где основные носители — электроны.

Эффект Ааронова — Бома

Эффект Ганна — периодические колебания тока в двухдолинных полупроводниках

Эффект Нернста — Эттингсгаузена

Эффект Риги — Ледюка

Эффект Холла — возникновение поперечной разности потенциалов при протекании тока во внешнем магнитное поле.

  • Классический эффект Холла;
  • Квантовый эффект Холла — эффект, наблюдающийся в двумерном электронном газе.

Эффект Шубникова — де Гааза — осцилляции магнетосопротивления периодичные по обратному магнитному полю.

Эффект Эттингсгаузена

Эффективная масса — перенормированная масса электрона в кристаллической решётке. Применим к полупроводникам с параболическим законом дисперсии. Для различных разрешённых зон эффективная масса квазичастиц различается, поэтому появляются тяжёлые и лёгкие дырки. В общем случае нужно масса зависит от направления в кристалле и говорят о тензоре эффективной массы.