[科普中國]-深能級

深能級距導帶底較遠的施主能級和離價帶頂較遠的受主能級稱為深能級。相應的雜質(zhì)稱為深能級雜質(zhì)。深能級雜質(zhì)能夠產(chǎn)生多次電離，每次電離相應地有一個能級,則在禁帶中引入若干個能級。而且，有的雜質(zhì)既能引入施主能級，又能引入受主能級。深能級雜質(zhì)一般含量極少，而且能級較深，它們對載流子濃度和導電類型的影響沒有淺能級雜質(zhì)顯著，但對于載流子的復合作用比淺能級雜質(zhì)強,故這些雜質(zhì)又稱為復合中心。

簡介半導體中的深能級所包括的范圍十分廣闊，可以是單個的雜質(zhì)原子或缺陷，也可以是雜質(zhì)和缺陷的絡合體。它們往往可以連續(xù)接受幾個電子，在禁帶中形成多重能級，各對應于不同的電荷態(tài)1。

電子-空穴復合半導體的深能級雜質(zhì)可以提供電子和空穴復合的渠道，起“復合中心”的作用，其具體過程是，導帶電子落入深能級，然后再落入價帶的空能級；其總效果是消滅一對電子和空穴，即電子-空穴復合。這個過程也可以看做是深能級先后俘獲一個電子和一個空穴。復合的逆過程就是電子-空穴對的產(chǎn)生，它可以看做是深能級先后發(fā)射一個電子和一個空穴2。

深能級雜質(zhì)雜質(zhì)能級的位置位于禁帶中心附近，電離能較大，在室溫下，處于這些雜質(zhì)能級上的雜質(zhì)一般不電離，對半導體材料的載流子沒有貢獻，但是它們可以作為電子或空穴的復合中心，影響非平衡少數(shù)載流子的壽命，這類雜質(zhì)稱為深能級雜質(zhì)。

深能級瞬態(tài)譜深能級瞬態(tài)譜（Deep Level Transient Spectroscopy）是半導體領域研究和檢測半導體雜質(zhì)、缺陷深能級、界面態(tài)等的重要技術手 段。根據(jù)半導體P-N 結、金-半接觸結構肖特基結的瞬態(tài)電容（△C～t）技術和深能級瞬態(tài)譜（DLTS）的發(fā)射率窗技術測量出的深能級瞬態(tài)譜，是一種具有很高檢測靈敏度的實驗 方法，能檢測半導體中微量雜質(zhì)、缺陷的深能級及界面態(tài)。通過對樣品的溫度掃描，可以給出表征半導體禁帶范圍內(nèi)的雜質(zhì)、缺陷深能級及界面態(tài)隨溫度（即能量） 分布的DLTS 譜3。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學