
【计】 surface trapping
surface; exterior; facade
【化】 surface
【医】 superficies; surface
capture; seize
【计】 trap; trapping
【化】 capture
表面俘获(Surface Trapping)是半导体物理学和微电子学中的一个重要概念,指电荷载流子(电子或空穴)在半导体材料表面或界面处被缺陷态(称为表面态或界面态)捕获并暂时或永久束缚的现象。这种现象主要发生在半导体与绝缘体(如二氧化硅)或不同半导体材料的界面处。
表面态的存在
半导体表面因晶格中断会形成悬挂键或杂质吸附,产生局域能级(表面态)。这些能态位于禁带中,可捕获自由载流子。例如,硅-二氧化硅界面(Si/SiO₂)的缺陷态是MOS器件中表面俘获的主因。
载流子动力学
当载流子迁移至表面时,可能被表面态捕获,导致其无法参与导电。被捕获的载流子需额外能量(如热激发)才能逃逸,此过程表现为器件电学特性的滞后或漂移(如阈值电压偏移)。
表面俘获会引起MOSFET阈值电压不稳定,加速器件老化。高温或高电场下,界面态俘获电荷加剧,导致器件参数漂移。
载流子被反复捕获/释放会产生低频噪声(1/f噪声),降低射频器件效率。太阳能电池中,表面俘获增加复合率,减少光生电流。
通过表面钝化技术(如氢退火、原子层沉积Al₂O₃)可饱和悬挂键,降低界面态密度。例如,硅太阳能电池采用SiNₓ:H钝化层,将表面复合速度从10⁴ cm/s降至10 cm/s量级。
中文 | 英文 |
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表面俘获 | Surface Trapping |
界面态 | Interface States |
载流子捕获 | Carrier Trapping |
阈值电压漂移 | Threshold Voltage Shift |
表面钝化 | Surface Passivation |
术语注释:在电子工程语境中,“俘获”特指载流子受缺陷束缚的动态过程(trapping),区别于静态的“捕获”(capture)。相关机制可参考IEEE《半导体器件物理》标准教材(Chapter 6, Wiley 2022)及ECS会议论文集(Vol. 75, Issue 1)。
来源示例:
“表面俘获”这一表述在常规词典或通用语境中并未形成标准定义,但结合“俘获”的常规含义和可能的专业领域延伸,可作以下解释:
俘获(常规含义)
“表面”的潜在指向
若“表面俘获”为专业术语,可能涉及以下场景:
若您遇到该词的具体文献或上下文,建议结合领域背景进一步分析。常规语境下,“俘获”多指军事或物理行为,而“表面”可能修饰其发生位置或作用范围。
如需更精准的解释,请补充相关语境或领域信息。
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