Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 102 стр.

UptoLike

Рис.3.14. Схематическое (плоскостное)
изображение атомной структуры кри-
сталла конечных размеров с ковалентны-
ми связями. Волнистыми линиями пока-
заны свободные связи, образующиеся в
процессе раскола кристалла
Наличие ковалентной связи соответствует понижению энергии уча-
ствующих в ее образовании электронов по сравнению с тем значением,
которое они имеют , двигаясь независимо, каждый в своем атоме.
Электроны поверхностных атомов оказываются в исключитель-
ном положении. На рис.3.14 два участка поверхности (вертикальный и
наклонный) показаны как бы в процессе образования свободной поверх-
ности при раскалывании кристалла. При этом разрываются связи между
атомами, остающимися по разные стороны поверхности раздела. Соз-
давшие их электронные пары распадаются на независимые электро-
ны, каждый из которых остается в своем атоме.
Энергии "одиноких" электронов выше, чем у электронов, создаю-
щих связи, поэтому если энергетические уровни последних обра-
зуют разрешенную зону, то энергии "одиноких" электронов на поверх-
ности попадают в запрещенную зону и соответствуют таммовским состоя-
ниям. В идеальном ограниченном кристалле такие "одиночки" существуют
только на поверхности, так как внутри кристалла все электроны участвуют
в образовании связей (все валентные связи насыщены).
Ясно, что уровни Тамма в ковалентных кристаллах полупроводни-
ков являются акцепторными и плотность их того же порядка, что и по-
верхностная плотность атомов (~10
15
см
-2
).
102