ГОСТ 22622-77
Группа Е00
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
Термины и определения основных электрофизических параметров
Semiconductor materials. Terms and definitions of*
_________________
* Соответствует оригиналу. - Примечание.
MКC 01.040.29
29.045
Дата введения 1978-07-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 18 июля 1977 года N 1755 дата введения установлена 01.07.78
ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в мае 1982 года (ИУС 9-82)
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий полупроводниковых материалов.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, учебниках, учебных пособиях, технической и справочной литературе. Приведенные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены "Ндп".
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов на русском языке.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма - светлым, а недопустимые синонимы - курсивом.
В стандарте приведено приложение, содержащее общие понятия физики твердого тела, применяемые к полупроводникам.
Термин | Определение |
1. Проводниковый материал | Материал, предназначенный для использования его полупроводниковых свойств |
2. Полупроводник | По ГОСТ 19880-74* |
________________ | |
ВИДЫ И СОСТОЯНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВВИДЫ И СОСТОЯНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ | |
3. Простой полупроводник | Полупроводник, основной состав которого образован атомами одного химического элемента |
4. Сложный полупроводник | Полупроводник, основной состав которого образован атомами двух или большего числа химических элементов |
5. Электронный полупроводник | Полупроводник, электропроводность которого обусловлена в основном перемещением электронов проводимости |
6. Дырочный полупроводник | Полупроводник, электропроводность которого обусловлена в основном перемещением дырок проводимости |
7. Примесный полупроводник | Полупроводник, электропроводность которого определяется примесями |
8. Собственный полупроводник | Полупроводник, не содержащий примесей, влияющих на его электропроводность |
9. Вырожденный полупроводник | Полупроводник, уровень Ферми в котором расположен в зоне проводимости или в валентной зоне, или же в запрещенной зоне на расстоянии от границ указанных зон, меньшем кТ |
10. Невырожденный полупроводник | Полупроводник, уровень Ферми в котором расположен в запрещенной зоне на расстоянии от ее границ, большем кТ |
11. Частично компенсированный полупроводник | Примесный полупроводник, электронная (дырочная) проводимость которого частично компенсирована дырочной (электронной) проводимостью примесей |
12. Скомпенсированный полупроводник | Примесный полупроводник, в котором в нормальных условиях концентрации электронов проводимости и дырок проводимости одинаковы |
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ | |
13. Носитель заряда | По ГОСТ 19880-74 |
14. Дырка проводимости | Незаполненная валентная связь, которая проявляет себя как положительный заряд, численно равный заряду электрона |
15. Основные носители заряда полупроводника | Носители заряда, концентрация которых в данном полупроводнике преобладает |
16. Неосновные носители заряда полупроводника | Носители заряда, концентрация которых в данном полупроводнике меньше, чем концентрация основных носителей заряда |
17. Равновесные носители заряда полупроводника | Носители заряда, возникновение которых явилось следствием тепловых колебаний кристаллической решетки полупроводника в условиях термодинамического равновесия |
18. Неравновесные носители заряда полупроводника | Носители заряда полупроводника, не находящиеся в термодинамическом равновесии по концентрации и (или) по энергетическому распределению |
19. Горячие носители заряда | Неравновесные носители заряда полупроводника, средняя энергия которых существенно превышает равновесную энергию, соответствующую температуре кристаллической решетки |
20. Электронная электропроводность полупроводника | Электропроводность полупроводника, обусловленная в основном перемещением электронов проводимости |
21. Дырочная электропроводность | Электропроводность полупроводника, обусловленная в основном перемещением дырок проводимости |
22. Собственная электропроводность | Электропроводность полупроводника, обусловленная генерацией пар электрон проводимости - дырка проводимости при любом способе возбуждения |
23. Примесная электропроводность полупроводника | Электропроводность полупроводника, обусловленная ионизацией атомов донорной или акцепторной примесей при любом способе возбуждения |
24. Фотопроводимость | Электропроводность полупроводника, обусловленная фоторезистивным эффектом |
25. Собственная концентрация носителей заряда полупроводника | Концентрация равновесных носителей заряда в собственном полупроводнике |
26. Равновесная концентрация носителей заряда полупроводника | Концентрация подвижных носителей заряда в полупроводнике в условиях термодинамического равновесия |
27. Концентрация неравновесных носителей заряда полупроводника | Концентрация носителей заряда в полупроводнике, отличная от равновесной |
28. Избыточная концентрация носителей заряда полупроводника | Избыток концентрации неравновесных носителей заряда в полупроводнике над концентрацией равновесных носителей заряда |
29. Критическая концентрация электронов проводимости полупроводника | Концентрация электронов проводимости полупроводника, при которой уровень Ферми совпадает с нижней границей зоны проводимости |
30. Критическая концентрация дырок проводимости полупроводника | Концентрация дырок проводимости полупроводника, при которой уровень Ферми совпадает с верхней границей валентной зоны |
31. Эффективная масса носителя заряда полупроводника | Величина, имеющая размерность массы и характеризующая движение носителя заряда в полупроводнике под действием внешнего электромагнитного поля |
32. Эффективное сечение захвата носителя заряда полупроводника | Величина, имеющая размерность площади и обратная произведению концентрации носителей заряда данного типа в полупроводнике на средний путь, проходимый носителями от освобождения до захвата |
33. Диффузионная длина неосновных носителей заряда полупроводника | Расстояние, на котором в однородном полупроводнике при одномерной диффузии в отсутствие электрического и магнитного полей избыточная концентрация неосновных носителей заряда уменьшается вследствие рекомбинации в е раз |
34. Объемное время жизни неравновесных носителей заряда полупроводника | Среднее время между генерацией и рекомбинацией неравновесных носителей зарядов в объеме полупроводника |
35. Поверхностное время жизни неравновесных носителей заряда полупроводника | Отношение избыточного количества неравновесных носителей заряда в объеме полупроводника к плотности их потока на поверхности |
36. Эффективное время жизни неравновесных носителей заряда полупроводника | Величина, характеризующая скорость убывания концентрации неравновесных носителей заряда вследствие их рекомбинации как в объеме, так и на поверхности полупроводника |
37. Длина дрейфа неравновесных носителей заряда полупроводника | Средняя длина переноса неравновесных носителей заряда в полупроводнике электрическим полем за время, прошедшее с момента их возбуждения до рекомбинации |
38. Скорость поверхностной рекомбинации носителей заряда полупроводника | Отношение плотности потока носителей заряда, рекомбинировавших на поверхности полупроводника, к концентрации избыточных носителей заряда у поверхности |
39. Энергия активации примесей полупроводника | Минимальная энергия возбуждения примесного атома, необходимая для создания примесной электропроводности полупроводника |
40. Концентрация вырождения полупроводника | Минимальная концентрация носителей заряда, соответствующая вырождению полупроводника при данной температуре |
41. Степень компенсации полупроводника | Отношение концентрации неосновных носителей заряда, созданных возбужденной примесью, и собственных носителей заряда полупроводника |
42. Инверсионный слой полупроводника | Приповерхностный слой полупроводника, обладающий электропроводностью, противоположной по закону электропроводности глубинных слоев |
ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ | |
43. Освобождение носителя заряда полупроводника | Возникновение электрона проводимости или дырки проводимости в результате возбуждения дефекта решетки полупроводника |
44. Захват носителя заряда полупроводника | Исчезновение электрона проводимости или дырки проводимости в результате перехода на локальный уровень дефекта решетки полупроводника |
45. Инжекция носителей заряда | Введение носителя заряда в полупроводник |
46. Экстракция носителей заряда | Выведение носителя заряда из полупроводника |
47. Генерация носителей заряда полупроводника | Процесс превращения связанного электрона в свободный, сопровождающийся образованием незавершенной связи с избыточным положительным зарядом |
48. Генерация пары носителей заряда | Возникновение в полупроводнике пары электрон проводимости - дырка проводимости в результате энергетического воздействия |
49. Монополярная световая генерация носителей заряда полупроводника | Возникновение в полупроводнике в результате оптического возбуждения неравновесных носителей одного знака |
50. Биполярная световая генерация носителей заряда полупроводника | Возникновение в полупроводнике в результате оптического возбуждения равного числа носителей зарядов обоих знаков |
51. Рекомбинация носителей заряда полупроводника | Нейтрализация пары электрон проводимости - дырка проводимости |
52. Межзонная рекомбинация носителей заряда полупроводника | Рекомбинация носителей заряда полупроводника, осуществляемая путем перехода свободного электрона в валентную зону |
53. Фотонная рекомбинация носителей заряда полупроводника | Межзонная рекомбинация носителей заряда полупроводника, сопровождаемая выделением фотона |
54. Фотонная рекомбинация носителей заряда полупроводника | Межзонная рекомбинация носителей заряда полупроводника, сопровождающаяся передачей акустической энергии кристаллической решетке |
55. Поверхностная рекомбинация носителей заряда полупроводника | Рекомбинация носителей заряда на поверхностных дефектах полупроводника |
56. Диффузионный ток | Направленное движение зарядов в полупроводнике, возникающее вследствие градиента концентрации носителей заряда |
57. Дрейфовый ток | Направленное движение носителей заряда в полупроводнике, вызванное градиентом потенциала электрического поля |
58. Биполярная диффузия неравновесных носителей заряда полупроводника | Совместная диффузия неравновесных электронов и дырок при наличии электрического поля |
59. Прямой переход в полупроводнике | Переход электрона в полупроводнике из валентной зоны в зону проводимости с сохранением волнового вектора |
ЭФФЕКТЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ | |
60. Фоторезистивный эффект | Изменение электрического сопротивления полупроводника, обусловленное исключительно действием оптического излучения и не связанное с его нагреванием |
61. Кристалл-фотоэффект | Возникновение электрического поля в однородном неравномерно освещенном полупроводнике |
62. Эффект поля в полупроводнике | Изменение электропроводности приповерхностного слоя полупроводника под воздействием электрического поля |
63. Фотомагнитоэлектрический эффект | Возникновение в полупроводнике электрического поля, напряженность которого перпендикулярна магнитной индукции и потоку диффундирующих частиц под действием электромагнитного излучения |
64. Термомагнитный эффект | Возникновение поперечного градиента температур в полупроводнике при наличии продольного градиента температур и при воздействии поперечного магнитного поля |
65. Электротермический эффект | Выделение или поглощение тепловой энергии, обусловленное продольным градиентом температуры при протекании электрического тока через однородный полупроводник |
66. Термогальванический эффект | Возникновение поперечной напряженности электрического поля в полупроводнике вследствие наличия продольного градиента температур и поперечного магнитного поля |
67. Поперечный термогальваномагнитный эффект | Возникновение поперечного градиента температур в полупроводнике вследствие разброса скоростей носителей при протекании электрического тока и при воздействии поперечного магнитного поля |
68. Продольный термогальваномагнитный эффект | Возникновение продольного градиента температур в полупроводнике вследствие разброса скоростей носителей зарядов при протекании через него электрического тока и при воздействии поперечного магнитного поля |
69. Магниторезистивный эффект | Изменение электрического сопротивления полупроводника под действием магнитного поля |
70. Эффект Холла | Возникновение поперечного электрического поля при протекании электрического тока через полупроводник, помещенный в магнитное поле |
71. Эффект Ганна | Генерация высокочастотных колебаний электрического тока в полупроводнике под действием постоянного электрического поля |
ЗОННАЯ СТРУКТУРА ПОЛУПРОВОДНИКОВ | |
72. Энергетическая зона полупроводника | Область значений полной энергии электронов в кристалле полупроводника |
73. Разрешенная зона полупроводника | Энергетическая зона или совокупность перекрывающихся в результате расщепления из какого-либо одного или нескольких энергетических уровней изолированных атомов в процессе образования структуры кристалла |
74. Запрещенная зона полупроводника | Область значений энергии, которыми не могут обладать электроны в полупроводнике |
75. Свободная зона полупроводника | Разрешенная зона полупроводника, в которой отсутствуют электроны проводимости при абсолютном нуле температуры |
76. Зона проводимости полупроводника | Свободная зона полупроводника, на уровнях которой при возбуждении могут находиться электроны проводимости |
77. Заполненная зона полупроводника | Разрешенная зона полупроводника, в которой при абсолютном нуле температуры все энергетические уровни заняты электронами |
78. Валентная зона полупроводника | Верхняя из заполненных зон полупроводника |
79. Ширина запрещенной зоны полупроводника | Разность энергий между нижним уровнем зоны проводимости и верхним уровнем валентной зоны полупроводника |
80. Локальный энергетический уровень полупроводника | Энергетический уровень, расположенный в запрещенной зоне полупроводника, обусловленный дефектом решетки, когда взаимодействием отдельных дефектов можно пренебречь |
81. Примесный уровень полупроводника | Локальный энергетический уровень полупроводника, обусловленный примесью |
82. Демаркационный уровень полупроводника | Локальный энергетический уровень полупроводника, для которого процессы рекомбинации и возврата в разрешенную зону в результате тепловых колебаний решетки равновероятны |
83. Примесная зона полупроводника | Энергетическая зона, образованная при взаимодействии примесей совокупностью примесных уровней, находящихся в запрещенной зоне полупроводника |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ
Время жизни неравновесных носителей заряда полупроводника объемное | 34 |
Время жизни неравновесных носителей заряда полупроводника поверхностное | 35 |
Время жизни неравновесных носителей заряда полупроводника эффективное | 36 |
Время жизни объемное | 34 |
Время жизни поверхностное | 35 |
Время жизни эффективное | 36 |
Генерация | 47 |
Генерация носителей заряда полупроводника | 47 |
Генерация носителей заряда полупроводника световая биполярная | 50 |
Генерация носителей заряда полупроводника световая монополярная | 49 |
Генерация пары | 48 |
Генерация пары носителей заряда | 48 |
Генерация световая биполярная | 50 |
Генерация световая монополярная | 49 |
Диффузия биполярная | 58 |
Диффузия неравновесных носителей заряда полупроводника биполярная | 58 |
Длина диффузионная | 33 |
Длина дрейфа | 37 |
Длина дрейфа неравновесных носителей заряда полупроводника | 37 |
Длина неосновных носителей заряда полупроводника диффузионная | 33 |
Дырка | 14 |
Дырка проводимости | 14 |
Захват носителя | 22 |
Захват носителя заряда полупроводника | 44 |
Зона валентная | 78 |
Зона заполненная | 77 |
Зона запрещенная | 74 |
Зона полупроводника валентная | 78 |
Зона полупроводника заполненная | 77 |
Зона полупроводника запрещенная | 74 |
Зона полупроводника примесная | 83 |
Зона полупроводника разрешенная | 73 |
Зона полупроводника свободная | 75 |
Зона полупроводника энергетическая | 72 |
Зона примесная | 83 |
Зона проводимости | 76 |
Зона проводимости полупроводника | 76 |
Зона разрешенная | 73 |
Зона свободная | 75 |
Зона энергетическая | 72 |
Инжекция | 45 |
Инжекция носителей заряда | 45 |
Концентрация вырождения | 40 |
Концентрация вырождения полупроводника | 40 |
Концентрация дырок критическая | 30 |
Концентрация дырок проводимости полупроводника критическая | 30 |
Концентрация избыточная | 28 |
Концентрация неравновесная | 27 |
Концентрация неравновесных носителей заряда полупроводника | 27 |
Концентрация носителей заряда полупроводника избыточная | 28 |
Концентрация носителей заряда полупроводника равновесная | 26 |
Концентрация носителей заряда полупроводника собственная | 25 |
Концентрация равновесная | 26 |
Концентрация собственная | 25 |
Концентрация электронов критическая | 29 |
Концентрация электронов проводимости полупроводника критическая | 29 |
Кристалл-фотоэффект | 61 |
Масса носителя заряда полупроводника эффективная | 31 |
Масса носителя заряда эффективная | 31 |
Материал полупроводниковый | 1 |
Носитель заряда | 13 |
Носители заряда горячие | 19 |
Носители заряда полупроводника неосновные | 16 |
Носители заряда полупроводника неравновесные | 18 |
Носители заряда полупроводника основные | 15 |
Носители заряда полупроводника равновесные | 17 |
Носители неосновные | 16 |
Носители неравновесные | 18 |
Носители основные | 15 |
Носители равновесные | 17 |
Носители тепловые | 17 |
Освобождение носителя | 43 |
Освобождение носителя заряда полупроводника | 43 |
Переход вертикальный | 59 |
Переход в полупроводнике прямой | 59 |
Переход прямой | 59 |
Полупроводник | 2 |
Полупроводник вырожденный | 9 |
Полупроводник дырочный | 6 |
Полупроводник компенсированный частично | 11 |
Полупроводник невырожденный | 10 |
Полупроводник примесный | 7 |
Полупроводник простой | 3 |
Полупроводник скомпенсированный | 12 |
Полупроводник сложный | 4 |
Полупроводник собственный | 8 |
Полупроводник электронный | 5 |
Проводимость дырочная | 21 |
Проводимость собственная | 22 |
Проводимость электронная | 20 |
Рекомбинация | 51 |
Рекомбинация межзонная | 52 |
Рекомбинация носителей заряда полупроводника | 51 |
Рекомбинация носителей заряда полупроводника межзонная | 52 |
Рекомбинация носителей заряда полупроводника поверхностная | 55 |
Рекомбинация носителей заряда полупроводника фотонная | 54 |
Рекомбинация носителей заряда полупроводника фотонная | 53 |
Рекомбинация поверхностная | 55 |
Рекомбинация прямая | 52 |
Рекомбинация фотонная | 54 |
Рекомбинация фотонная | 53 |
Сечение захвата носителя заряда полупроводника эффективное | 32 |
Сечение захвата эффективное | 32 |
Степень компенсации | 41 |
Степень компенсации полупроводника | 41 |
Скорость поверхностной рекомбинации | 38 |
Скорость поверхностной рекомбинации носителей заряда полупроводника | 38 |
Слой инверсионный | 42 |
Слой полупроводника инверсионный | 42 |
Ток диффузионный | 56 |
Ток дрейфовый | 57 |
Уровень демаркационный | 82 |
Уровень локальный | 72 |
Уровень полупроводника демаркационный | 82 |
Уровень полупроводника примесный | 81 |
Уровень полупроводника энергетический локальный | 80 |
Уровень примесный | 81 |
Фотопроводимость | 24 |
Ширина запрещенной зоны | 79 |
Ширина запрещенной зоны полупроводника | 79 |
Экстракция | 46 |
Экстракция носителей заряда | 46 |
Электропроводность дырочная | 21 |
Электропроводность полупроводника примесная | 23 |
Электропроводность полупроводника электронная | 20 |
Электропроводность примесная | 23 |
Электропроводность собственная | 22 |
Электропроводность электронная | 20 |
Энергия активации | 39 |
Энергия активации примесей полупроводника | 39 |
Эффект Ганна | 71 |
Эффект магниторезистивный | 69 |
Эффект Нернста | 68 |
Эффект Нернста-Эттингсхаузена | 66 |
Эффект поля | 62 |
Эффект поля в полупроводнике | 62 |
Эффект Риги-Ледюка | 64 |
Эффект термогальваномагнитный | 66 |
Эффект термогальваномагнитный поперечный | 67 |
Эффект термогальваномагнитный продольный | 68 |
Эффект термомагнитный | 64 |
Эффект Томсона | 65 |
Эффект фотомагнитоэлектрический | 63 |
Эффект фоторезистивный | 60 |
Эффект Холла | 70 |
Эффект электротермический | 65 |
Эффект Эттингсхаузена | 67 |
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКЕ
(Исключен, Изм. N 1).
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
(Исключен, Изм. N 1).
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА ФРАНЦУЗСКОМ ЯЗЫКЕ
(Исключен, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). Общие понятия физики твердого тела, применяемые к полупроводникам
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
Термин | Определение |
1. Электрон проводимости | Электрон, создающий электропроводность |
2. Полярон | Квазичастица, представляющая собой состояние поляризации окружающего вещества, вызванное электроном проводимости, движение которого сопровождается перемещением созданной им области поляризации |
3. Экситон | Квазичастица, представляющая собой электрически нейтральное состояние возбуждения электронов, способное перемещаться на много постоянных решетки и не сопровождающееся возникновением дополнительной проводимости |
4. Дефект решетки | Нарушение периодичности решетки кристалла |
5. Примесный дефект решетки | Дефект решетки, созданный атомом постороннего элемент |
6. Стехиометрический дефект решетки | Дефект решетки в соединении, созданный избытком или достатком атомов по сравнению со стехиометрическим составом |
7. Точечный дефект решетки | Стехиометрический дефект решетки, эффективные размеры которого порядка параметра решетки |
8. Поверхностный дефект решетки | Дефект решетки, локализующийся в приповерхностном слое полупроводникового материала на глубинах, соизмеримых с параметрами решетки |
9. Ловушка захвата | Дефект решетки, способный захватывать подвижные носители заряда с последующим их освобождением |
10. Рекомбинационная ловушка | Ловушка захвата, нейтрализующая захваченные носители заряда |
11. Акцептор | Дефект решетки, способный при возбуждении захватывать электрон из валентной зоны |
12. Донор | Дефект решетки, способный при возбуждении отдать электрон в зону проводимости |
13. Акцепторная примесь | Примесь, атомы которой являются акцепторами. |
14. Донорная примесь | Примесь, атомы которой являются донорами |
15. Подвижность носителей заряда | Отношение средней установившейся скорости перемещения носителей заряда в направлении электрического поля к напряженности последнего |
16. Среднее время свободного пробега носителя заряда | Среднее время между двумя последовательными соударениями носителей заряда |
17. Средняя длина свободного пробега носителей заряда | Среднее расстояние между двумя последовательными соударениями носителя заряда |
18. Коэффициент диффузии носителей заряда | Отношение плотности потока подвижных носителей заряда одного типа к градиенту их концентрации в отсутствие электрического и магнитного полей |
19. Оптическое возбуждение | Генерация неравновесных носителей заряда при оптическом обучении полупроводника |
20. Инверсия населенностей | Состояние полупроводника, при котором концентрация носителей заряда на возбужденных уровнях выше равновесной |
21. Электрическое возбуждение | Возникновение инверсии населенностей в полупроводнике в результате воздействия электрического поля |
22. Собственное поглощение света | Поглощение полупроводником оптического излучения, обусловленное переходом электронов из валентной зоны в зону проводимости |
23. Экситонное поглощение | Поглощение полупроводником оптического излучения, сопровождающееся образованием экситона |
24. Примесное поглощение | Поглощение полупроводником оптического излучения, обусловленное возбуждением примесных дефектов |
25. Фотоэлектрическое поглощение | Изменение поглощения оптического излучения в результате смещения границы собственного поглощения под воздействием на полупроводник электрического поля |
26. Уровень Ферми | Энергетический уровень, вероятность заполнения которого равна 0,5 при температурах, отличных от температуры абсолютного нуля |
ПРИЛОЖЕНИЕ. (Измененная редакция, Изм. N 1).