Основы физики и химии полупроводников. Яценко О.Б - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
четанием, с одной стороны, Al, Ga, In и, с другой, – фосфора, мышьяка и
сурьмы.
Соединения типа A
III
B
V
кристаллизуются в решетке цинковой обманки
или сфалерита. Одни атомы (безразлично A
III
или B
V
) занимают вершины и
центры граней куба, а другие – центры четырех (из восьми) малых кубов
(рис. 1). Значит, структура A
III
B
V
аналогична структуре алмаза с той только
разницей, что центры малых кубов заняты
атомами другого вида по сравнению с вер-
шинами и центрами граней большого куба.
В элементарной ячейке, показанной
на риc. 1, находятся четыре атома одного
вида и четыре – другого, т. е. всего восемь
атомов. Таким образом, в кристалличе-
ской решетке A
III
B
V
каждый атом A
III
со-
единен с четырьмя атомами B
V
и, наобо-
рот, каждый атом B
V
тетраэдрически ок-
ружен четырьмя атомами A
III
. Поэтому
весь кристалл можно рассматривать как
совокупность бесконечно повторяющихся звеньев —А—В— , в которых
кратчайшее расстояние между A
III
и B
V
зависит от природы этих атомов.
Для всей группы соединений А
III
B
V
большой интерес представляет
механизм возникновения и природа химической связи. Исходя из представ-
лений ионной и ковалентной связи, проще
всего объяснить формальный состав неза-
висимо от их кристаллохимии. У А
III
на
внешней электронной оболочке три ва-
лентных электрона, которые могут быть
отданы B
V
. А у B
V
до образования октет-
ной электронной оболочки недостает трех
электронов. В результате отдачи и присое-
динения трех электронов можно мыслен-
но представить ионное соединение А
3+
В
3 –
С другой стороны, в возбужденном
состоянии А
III
имеет три неспаренных
электрона рис. 2, б), a B
V
в нормальном
состоянии характеризуется тремя холо-
стыми р-электронами (рис. 2, в). Отсюда
Рис. 1. Сфалеритная
структура A
III
B
V
Рис. 2. Валентные
состояния атомов A
III
и B
V
а – нормальное состояние A
III
;
б – возбужденное состояние A
III
;
в – нормальное состояние В
V

Страницы