Skip to main content
SpringerLink
Log in

Die Eigenschaften der Oberfläche von Germanium und Silizium

  • Chapter
  • First Online:
Halbleiterprobleme

Part of the book series: Advances in Solid State Physics ((ASSP,volume HP3))

Abstract

The present paper deals with something about the influence of adsorbed impurity centres on the electrical properties of germanium and silicon. After a historical review and an introduction to the fundamental conceptions (§ 2), the essential properties of semiconductor surfaces are discussed. § 3 deals with surface recombination and after an illustration of the term of surface recombination velocity summarizes measuring methods and experimental results; furtheron, the influence on the electrical behaviour of rectifiers and transistors is discussed, and finally, the effective surface recombination is dealt with. § 4 contains a review of measuring methods and experimental results on work function and contact potential. § 5 describes the surface conduction, particularly the channels.

§ 6 reviews the surface model of Brattain and Bardeen, commonly used for the explanation of surface properties. In the following chapters, the physical properties of surfaces are, under simplified conditions, treated quantitatively, and, as far as possible, illustrated by experimental examples. In § 7, the occupation of surface terms under thermal equilibrium as a function of density and energy level is derived, and work function and surface conductivity, including field effect, are discussed. § 8 deals with surface recombination, i. e. with electron transitions between surface levels and energy bands.

§ 9 describes the theory of work function under the influence of ligth as developed by Brattain and Bardeen. Finally, § 10 deals with the special properties of channels, namely, with Schrieffer's theory of carrier mobility in channels, on one side, and the channel conductivity parallel to the surface, on the other. § 11 discusses the influence of channels on the dc and ac behaviour of rectifiers and transistors as far this is possible today.

Mit 22 Abbildungen

AEG-Laboratorium Belecke, Belecke/Möhne (H.-U. Harten seit 1. 4. 56: Valvo-G.m.b.H., Hamburg-Lockstedt).

Teilweise in Zusammenarbeit mit dem Herausgeber.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. P. Aigrain, Ann. Phys. (Paris) 7 (1952), S. 140.

    Google Scholar 

  2. R. B. Allen u. H. E. Farnsworth, Phys. Rev. 97 (1955), S. 252.

    Google Scholar 

  3. R. B. Allen u. H. E. Farnsworth, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1179.

    Google Scholar 

  4. L. Apker, E. Taft u. J. Dickey, Phys. Rev. 74 (1948), S. 1462.

    ADS  Google Scholar 

  5. H. Baldus, Z. angew. Physik 6 (1954), S. 241.

    Google Scholar 

  6. J. Bardeen, Phys. Rev. 71 (1947), S. 717.

    ADS  Google Scholar 

  7. J. Bardeen, Bell. Syst. Techn. J. 29 (1950), S. 469.

    Google Scholar 

  8. J. Bardeen u. S. R. Morrison, Physica 20 (1954), S. 873.

    ADS  Google Scholar 

  9. H. M. Bath u. M. Cutler, Phys. Rev. 100 (1955), S. 1259.

    Google Scholar 

  10. S. Benzer, J. appl. Phys. 20 (1949), S. 804.

    ADS  Google Scholar 

  11. H. A. Bethe, Mass. Inst. Technol. Rad. Lab. Rep. 43/12 (1942).

    Google Scholar 

  12. E. Billig u. M. S. Ridout, Nature 173 (1954), S. 496.

    ADS  Google Scholar 

  13. C. V. Bocciarelli, Physica 20 (1954), S. 1020.

    ADS  Google Scholar 

  14. W. H. Brattain, Phys. Rev. 72 (1947), S. 345.

    ADS  Google Scholar 

  15. W. H. Brattain in “Semiconducting Materials”, Butterworth Ltd. London (1951).

    Google Scholar 

  16. W. H. Brattain u. J. Bardeen, Bell. Syst. Techn. J. 32 (1953), S. 1.

    Google Scholar 

  17. W. H. Brattain u. C. G. B. Garrett, Bell. Syst. Techn. J. 34 (1955), S. 129.

    Google Scholar 

  18. W. H. Brattain u. W. Shockley, Phys. Rev. 72 (1947), S. 345.

    ADS  Google Scholar 

  19. P. Brauer, Phys. Z. 36 (1935), S. 214.

    Google Scholar 

  20. P. Brauer, Ann. d. Phys. (5) 25 (1936), S. 609.

    ADS  Google Scholar 

  21. W. L. Brown, Phys. Rev. 91 (1953), S. 518.

    ADS  Google Scholar 

  22. W. L. Brown, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1565.

    Google Scholar 

  23. W. L. Brown, Phys. Rev. 100 (1955), S. 590.

    ADS  Google Scholar 

  24. W. L. Brown u. W. Shockley, Phys. Rev. 90 (1953), S. 336.

    ADS  Google Scholar 

  25. R. M. Burger, H. E. Farnsworth u. R. E. Schlier, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1179.

    Google Scholar 

  26. H. Christensen, Proc. I. R. E. 42 (1954), S. 1371.

    Google Scholar 

  27. H. Christensen, Phys. Rev. 96 (1954), S. 827.

    Google Scholar 

  28. H. Christensen, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1178.

    Google Scholar 

  29. E. N. Clarke, Phys. Rev. 91 (1953), S. 756.

    ADS  Google Scholar 

  30. E. N. Clarke, Phys. Rev. 95 (1954), S. 284.

    ADS  Google Scholar 

  31. E. N. Clarke, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1178.

    Google Scholar 

  32. E. N. Clarke, Phys. Rev. 99 (1955), S. 1656 u. 1899.

    Google Scholar 

  33. E. N. Clarke und R. L. Hopkins, Phys. Rev. 91 (1953), S. 1566.

    ADS  Google Scholar 

  34. M. Cutler, Phys. Rev. 96 (1954), S. 255.

    ADS  Google Scholar 

  35. M. Cutler und H. M. Bath, J. appl. Phys. 25 (1954), S. 1440.

    ADS  Google Scholar 

  36. J. A. Dillon und H. E. Farnsworth, Phys. Rev. 99 (1955), S. 1643.

    Google Scholar 

  37. L. Dubar, C. R. Acad. Sci. 201 (1935), S. 883 und 202 (1936), S. 1330.

    Google Scholar 

  38. S. G. Ellis, Phys. Rev. 100 (1955), S. 1140.

    ADS  Google Scholar 

  39. H. J. Engell in Halbleiterprobleme I (1954).

    Google Scholar 

  40. L. Esaki, Phys. Rev. 89 (1953), S. 398 u. 1026.

    ADS  Google Scholar 

  41. E. Fröschle, Diplomarbeit Stuttgart (1951).

    Google Scholar 

  42. C. G. B. Garrett und W. E. Brattain, Phys. Rev. 99 (1955), S. 376.

    ADS  Google Scholar 

  43. F. S. Goucher, Phys. Rev. 81 (1951), S. 475.

    ADS  Google Scholar 

  44. M. Green und J. A. Kafalas, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1566.

    Google Scholar 

  45. P. Günther, H. U. Harten, E. Mollwo und W. Schultz, Phys. Verh. 6 (1955), S. 172.

    Google Scholar 

  46. H. U. Harten und W. Schultz, Z. Physik 141 (1955), S. 319.

    ADS  Google Scholar 

  47. J. R. Haynes und W. Shockley, Phys. Rev. 81 (1951), S. 835.

    ADS  Google Scholar 

  48. H. K. Henisch und W. N. Reynolds, Proc. Phys. Soc. (B) 68 (1955), S. 353.

    ADS  Google Scholar 

  49. H. K. Henisch, W. N. Reynolds und P. M. Tipple, Physica 20 (1954), S. 1033.

    ADS  Google Scholar 

  50. A. Hoffmann in Halbleiterprobleme II (1955).

    Google Scholar 

  51. N. Holonyak jr. und H. Letaw jr., J. appl. Phys. 26 (1955), S. 355.

    ADS  Google Scholar 

  52. Y. Kanai, J. phys. Soc. Japan 9 (1954), S. 292.

    ADS  Google Scholar 

  53. J. P. McKelvey und R. L. Longini, J. appl. Phys. 25 (1954), S. 634.

    ADS  Google Scholar 

  54. J. P. McKelvey und R. L. Longini, Phys. Rev. 99 (1955), S. 1227.

    ADS  Google Scholar 

  55. R. H. Kingston, Phys. Rev. 93 (1954), S. 346.

    ADS  Google Scholar 

  56. R. H. Kingston, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1766.

    ADS  Google Scholar 

  57. R. H. Kingston und S. F. Neustadter, J. appl. Phys. 26 (1955), S. 718.

    ADS  Google Scholar 

  58. E. A. Kmetko, Phys. Rev. 99 (1955), S. 1642.

    Google Scholar 

  59. R. Kohlrausch, Pogg. Ann. 82 (1851), S. 1.

    Google Scholar 

  60. H. H. Kolm und G. W. Pratt, Phys. Rev. 99 (1955), S. 1644.

    Google Scholar 

  61. S. W. Kurnick, A. J. Strauß und R. N. Zitter, Phys. Rev. 94 (1954), S. 1791.

    ADS  Google Scholar 

  62. J. Laplume, Physica 20 (1954), S. 1029.

    ADS  Google Scholar 

  63. J. T. Law, Proc. I. R. E. 42 (1954), S. 1367.

    Google Scholar 

  64. J. T. Law und P. S. Meigs, J. appl. Phys. 26 (1955), S. 1265.

    ADS  Google Scholar 

  65. S. R. Lederhandler und L. J. Giacoletto, Proc. I. R. E. 43 (1955), S. 477.

    Google Scholar 

  66. G. G. E. Low, Proc. Phys. Soc. (B) 68 (1955), S. 10.

    ADS  Google Scholar 

  67. D. Navon, T. Bray und H. Y. Fan, Proc. I. R. E. 40 (1952), S. 1342.

    Google Scholar 

  68. O. Madelung in Halbleiterprobleme II (1955).

    Google Scholar 

  69. O. Madelung, Naturwiss. 42 (1955), S. 406.

    ADS  Google Scholar 

  70. O. Madelung, L. Tewordt und H. Welker, Z. Naturforschg. 10a (1955), S. 476.

    ADS  Google Scholar 

  71. G. A. de Mars, H. Statz und L. Davis jr., Phys. Rev. 98 (1955), S. 539.

    ADS  Google Scholar 

  72. H. F. Matare, Z. Naturforschg. 10a (1955), S. 640. *** DIRECT SUPPORT *** A00AX043 00005

    ADS  Google Scholar 

  73. H. F. Matare, H. Kedesdy und A. MacDonald, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1179.

    Google Scholar 

  74. W. E. Meyerhof, Phys. Rev. 71 (1947), S. 727.

    ADS  Google Scholar 

  75. K. Möhring, Z. Elektrochemie 59 (1955), S. 102.

    Google Scholar 

  76. H. C. Montgomery und W. L. Brown, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1565.

    Google Scholar 

  77. A. R. Moore und J. I. Pankove, Proc. I. R. E. 42 (1954), S. 907.

    Google Scholar 

  78. A. R. Moore und W. M. Webster, Physica 20 (1954), S. 1046.

    ADS  Google Scholar 

  79. A. R. Moore und W. M. Webster, Proc. I. R. E. 43 (1955), S. 427.

    Google Scholar 

  80. S. R. Morrison, J. Phys. Chem. 57 (1953), S. 860.

    Google Scholar 

  81. T. S. Moss, L. Pincherle und A. M. Woodward, Proc. Phys. Soc. (B) 66 (1953), S. 743.

    ADS  Google Scholar 

  82. N. F. Mott, Proc. Roy. Soc. (A) 171 (1939), S. 27.

    ADS  MATH  Google Scholar 

  83. N. H. Odell und H. Y. Fan, Phys. Rev. 78 (1950), S. 334.

    Google Scholar 

  84. G. L. Pearson, Phys. Rev. 76 (1949), S. 459.

    Google Scholar 

  85. G. L. Pearson, W. T. Read und F. J. Morin, Phys. Rev. 93 (1954), S. 666.

    ADS  Google Scholar 

  86. S. Penman und W. L. Brown, Phys. Rev. 100 (1955), S. 1259.

    Google Scholar 

  87. S. Poganski, Z. Physik 134 (1953), S. 469.

    ADS  Google Scholar 

  88. W. N. Reynolds, Proc. Phys. Soc. (B) 66 (1953), S. 899.

    ADS  Google Scholar 

  89. W. van Roosbroeck, J. appl. Phys. 26 (1955), S. 380.

    ADS  Google Scholar 

  90. B. J. Rothlein und P. H. Miller jr., Phys. Rev. 76 (1949), S. 1882.

    ADS  Google Scholar 

  91. H. Schönfeld, Z. Naturforschg. 10a (1955), S. 291.

    ADS  Google Scholar 

  92. W. Schottky, Z. Physik 113 (1939), S. 367.

    ADS  MATH  Google Scholar 

  93. W. Schottky, Z. Physik 118 (1942), S. 539.

    ADS  MATH  Google Scholar 

  94. J. R. Schrieffer, Phys. Rev. 97 (1955), S. 641.

    ADS  Google Scholar 

  95. B. H. Schultz, Physica 20 (1954), S. 1031.

    ADS  Google Scholar 

  96. B. H. Schultz, Philips Res. Rep. 10 (1955), S. 337.

    Google Scholar 

  97. W. Schultz, Z. Physik 138 (1954), S. 598.

    ADS  MATH  Google Scholar 

  98. H. Schweickert, Verh. dtsch. Phys. Ges. 3 (1939), S. 99.

    Google Scholar 

  99. W. Shockley, Bell Syst. Techn. J. 28 (1949), S. 435.

    Google Scholar 

  100. W. Shockley, “Electrons and Holes in Semiconductors” van Nostrand Inc., New York (1950).

    Google Scholar 

  101. W. Shockley, Phys. Rev. 91 (1953), S. 228.

    Google Scholar 

  102. W. Shockley und G. L. Pearson, Phys. Rev. 74 (1948), S. 232.

    ADS  Google Scholar 

  103. W. Shockley und W. T. Read, Phys. Rev. 87, (1952), S. 835.

    ADS  MATH  Google Scholar 

  104. A. H. Smith, Phys. Rev. 75 (1949), S. 953.

    ADS  Google Scholar 

  105. E. Spenke, “Elektronische Halbleiter”, Springer, Berlin-Göttingen-Heidelberg (1955).

    MATH  Google Scholar 

  106. W. G. Spitzer, T. E. Firle, M. Cutler und R. G. Shulman, J. appl. Phys. 26 (1955), S. 414.

    ADS  Google Scholar 

  107. H. Statz, L. Davis jr. und G. A. de Mars, Phys. Rev. 98 (1955), S. 540.

    ADS  Google Scholar 

  108. H. Statz, L. Davis jr. und G. A. de Mars, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1566.

    Google Scholar 

  109. H. Statz, G. A. de Mars, L. Davis jr. und A. Adams, Phys. Rev. 100 (1955), S. 1260.

    Google Scholar 

  110. W. E. Stephens, B. Serin und W. E. Meyerhof, Phys. Rev. 69 (1946), S. 42.

    ADS  Google Scholar 

  111. D. Stevenson, Phys. Rev. 98 (1955), S. 1566.

    Google Scholar 

  112. D. T. Stevenson und R. J. Keyes, Physica 20 (1954), S. 1041.

    ADS  Google Scholar 

  113. D. T. Stevenson und R. J. Keyes, J. appl. Phys. 26 (1955), S. 190.

    ADS  Google Scholar 

  114. O. M. Stuetzer, Proc. I. R. E. 40 (1952), S. 1377.

    Google Scholar 

  115. K. F. Stripp und A. R. Moore, Proc. I. R. E. 43 (1955), S. 856.

    Google Scholar 

  116. H. Suhl und W. Shockley, Phys. Rev. 75 (1949), S. 1617.

    ADS  Google Scholar 

  117. R. Suhrmann, Z. Metallkunde 46 (1955), S. 780.

    Google Scholar 

  118. I. Tamm, Phys. Z. Sowjetunion 1 (1932), S. 733.

    MATH  Google Scholar 

  119. W. E. Taylor, N. H. Odell und H. Y. Fan, Phys. Rev. 88 (1952), S. 867.

    ADS  Google Scholar 

  120. A. G. Tweet, Phys. Rev. 99 (1955), S. 1182.

    ADS  Google Scholar 

  121. L. B. Valdes, Proc. I. R. E. 40 (1952), S. 1420.

    Google Scholar 

  122. F. L. Vogel, W. T. Read und L. C. Lovell, Phys. Rev. 94 (1954), S. 1791.

    ADS  Google Scholar 

  123. W. M. Webster, Proc. I. R. E. 43 (1955), S. 277.

    Google Scholar 

  124. E. Weißhaar, Z. Naturforschg. 10 a (1955), S. 488.

    ADS  Google Scholar 

  125. E. Weißhaar und H. Welker, Z. Naturforschg. 8 a (1953), S. 681.

    ADS  Google Scholar 

  126. H. Welker, Z. Naturforschg. 6 a (1951), S. 184.

    ADS  Google Scholar 

  127. R. M. Whaley und K. Lark-Horovitz, Phys. Rev. 69 (1946), S. 683.

    Google Scholar 

  128. A. L. McWhorther und R. H. Kingston, Proc. I. R. E. 42 (1954), S. 1376.

    Google Scholar 

  129. A. H. Wilson, “The Theory of Metals”, Cambridge University Press, London (1953). *** DIRECT SUPPORT *** A00AX043 00006

    Google Scholar 

Download references

Authors
  1. H. -U. Harten
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. W. Schultz
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 1956 Friedr. Vieweg & Sohn

About this chapter

Cite this chapter

Harten, H.U., Schultz, W. (1956). Die Eigenschaften der Oberfläche von Germanium und Silizium. In: Halbleiterprobleme. Advances in Solid State Physics, vol HP3. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/BFb0116507

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BFb0116507

  • Published:

  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-540-75300-1

  • Online ISBN: 978-3-540-75302-5

  • eBook Packages: Springer Book Archive

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation