Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 110 стр.

UptoLike

Составители: 

110
в электропроводности, и только затем, в результате их распада, образуются
свободные носители заряда электроны в ЗП и «дырки» в ВЗ. Впервые
экситоны экспериментально были обнаружены советским физиком Е.Ф.
Гроссом (1951г.) в Cu
2
O.
5.5. Дефектом кристаллической решетки является нарушение ее
регулярности (правильности) как при выходе структурной частицы из
узла в междоузлие или на поверхность кристалла, так и внедрение в
междоузельное пространство или замещение в узле структурной час-
тицы чужеродным атомом или ионом. Свободные
узлы кристаллической решетки получили название
вакансий. Подобные дефекты (вакансии, междоузель-
ные частицы, собственные или чужеродные) оказыва-
ют существенное влияние практически на все свой-
ства твердых тел, на их механические, тепловые, элект-
рические и оптические свойства. Подобные дефекты
обладают своими энергетическими состояниями, не-
которые из них (и это самый важный случай) на зон-
ной схеме попадают в запретную зону, где у идеальной
кристаллической решётки никаких состояний не мо-
жет быть. При этом различаются два крайних случая.
Если дефектный уровень располагается в запретной зоне вблизи ее дна и,
притом, на нём нет электрона, то на этот уровень могут перейти электроны
валентной зоны и закрепиться на нем. Возникшая же в ВЗ «дырка» может
принять участие в электропроводности. Такой дефектный уровень получил
название акцепторного, а дефект, его создающий акцептора (рис.42).
Акцептором может быть примесь замещения с валентностью, мень-
шей, чем валентность структурных частиц решетки (например, трехвалент-
ный индий в узле вместо четырехвалентного германия). Но это условие не
обязательно, чтобы дефект оказался акцептором. Если же примесный уро-
вень располагается в ЗЗ вблизи ее верха и на нем есть электрон, то последний
может возбудиться и перейти в ЗП. А там, этот электрон свободен и может
участвовать в электропроводности. Такой дефект (примесный атом или ион)
называется донором, а его уровень - донорным (рис. 43).
Донором будет пятивалентный мышьяк в решётке четырехвалентно-
го германия. Однако, как и в случае с определением акцептора, примесь и с
иной валентностью, чем указано выше, может проявлять донорные свой-
ства. Это зависит как от свойств кристаллической решётки, так и от места
расположения примесного уровня в ЗЗ. Если же примесный уровень оказы-
вается в области ЗП. или ВЗ. основной решётки, то соответствующая при-
Рис. 41.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       в электропроводности, и только затем, в результате их распада, образуются
       свободные носители заряда – электроны в ЗП и «дырки» в ВЗ. Впервые
       экситоны экспериментально были обнаружены советским физиком Е.Ф.
       Гроссом (1951г.) в Cu2O.
              5.5. Дефектом кристаллической решетки является нарушение ее
       регулярности (правильности) как при выходе структурной частицы из
       узла в междоузлие или на поверхность кристалла, так и внедрение в
       междоузельное пространство или замещение в узле структурной час-
       тицы чужеродным атомом или ионом. Свободные
       узлы кристаллической решетки получили название
       вакансий. Подобные дефекты (вакансии, междоузель-
       ные частицы, собственные или чужеродные) оказыва-
       ют существенное влияние практически на все свой-
       ства твердых тел, на их механические, тепловые, элект-
       рические и оптические свойства. Подобные дефекты
       обладают своими энергетическими состояниями, не-
       которые из них (и это самый важный случай) на зон-
       ной схеме попадают в запретную зону, где у идеальной
       кристаллической решётки никаких состояний не мо-
       жет быть. При этом различаются два крайних случая.           Рис. 41.
       Если дефектный уровень располагается в запретной зоне вблизи ее дна и,
       притом, на нём нет электрона, то на этот уровень могут перейти электроны
       валентной зоны и закрепиться на нем. Возникшая же в ВЗ «дырка» может
       принять участие в электропроводности. Такой дефектный уровень получил
       название акцепторного, а дефект, его создающий – акцептора (рис.42).
             Акцептором может быть примесь замещения с валентностью, мень-
       шей, чем валентность структурных частиц решетки (например, трехвалент-
       ный индий в узле вместо четырехвалентного германия). Но это условие не
       обязательно, чтобы дефект оказался акцептором. Если же примесный уро-
       вень располагается в ЗЗ вблизи ее верха и на нем есть электрон, то последний
       может возбудиться и перейти в ЗП. А там, этот электрон свободен и может
       участвовать в электропроводности. Такой дефект (примесный атом или ион)
       называется донором, а его уровень - донорным (рис. 43).
             Донором будет пятивалентный мышьяк в решётке – четырехвалентно-
       го германия. Однако, как и в случае с определением акцептора, примесь и с
       иной валентностью, чем указано выше, может проявлять донорные свой-
       ства. Это зависит как от свойств кристаллической решётки, так и от места
       расположения примесного уровня в ЗЗ. Если же примесный уровень оказы-
       вается в области ЗП. или ВЗ. основной решётки, то соответствующая при-
                                                                               110




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com