[科普中国]-深能级

深能级距导带底较远的施主能级和离价带顶较远的受主能级称为深能级。相应的杂质称为深能级杂质。深能级杂质能够产生多次电离，每次电离相应地有一个能级,则在禁带中引入若干个能级。而且，有的杂质既能引入施主能级，又能引入受主能级。深能级杂质一般含量极少，而且能级较深，它们对载流子浓度和导电类型的影响没有浅能级杂质显著，但对于载流子的复合作用比浅能级杂质强,故这些杂质又称为复合中心。

简介半导体中的深能级所包括的范围十分广阔，可以是单个的杂质原子或缺陷，也可以是杂质和缺陷的络合体。它们往往可以连续接受几个电子，在禁带中形成多重能级，各对应于不同的电荷态1。

电子-空穴复合半导体的深能级杂质可以提供电子和空穴复合的渠道，起“复合中心”的作用，其具体过程是，导带电子落入深能级，然后再落入价带的空能级；其总效果是消灭一对电子和空穴，即电子-空穴复合。这个过程也可以看做是深能级先后俘获一个电子和一个空穴。复合的逆过程就是电子-空穴对的产生，它可以看做是深能级先后发射一个电子和一个空穴2。

深能级杂质杂质能级的位置位于禁带中心附近，电离能较大，在室温下，处于这些杂质能级上的杂质一般不电离，对半导体材料的载流子没有贡献，但是它们可以作为电子或空穴的复合中心，影响非平衡少数载流子的寿命，这类杂质称为深能级杂质。

深能级瞬态谱深能级瞬态谱（Deep Level Transient Spectroscopy）是半导体领域研究和检测半导体杂质、缺陷深能级、界面态等的重要技术手 段。根据半导体P-N 结、金-半接触结构肖特基结的瞬态电容（△C～t）技术和深能级瞬态谱（DLTS）的发射率窗技术测量出的深能级瞬态谱，是一种具有很高检测灵敏度的实验 方法，能检测半导体中微量杂质、缺陷的深能级及界面态。通过对样品的温度扫描，可以给出表征半导体禁带范围内的杂质、缺陷深能级及界面态随温度（即能量） 分布的DLTS 谱3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学