Основы физики и химии полупроводников. Яценко О.Б - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

24
быть поэтому введен поправочный коэффициент, который, однако, не ме-
няет результат по порядку величины.
Аналогичные расчеты можно сделать и в более сложных случаях. Рас-
смотрим, например, ионный кристалл. Здесь при образовании точечных
дефектов должно соблюдаться условие электрической нейтральности кри-
сталла в целом. Поэтому дефекты рождаются парами, либо вакансия и со-
ответствующий междоузельный ион (дефект Френкеля), либо две вакансии
с противоположным зарядом (дефект Шоттки), либо два междоузельных
иона противоположного знака (антипод дефекта Шоттки). Для равновес-
ной концентрации этих пар применима аналогичная (3.3) формула:
(
)
kTENNn 2exp
21
−=
Здесь Е – энергия образования пары, N
1
и N
2
– число узлов, в которых
могут находиться первый и второй партнеры пары. Поскольку энергия
междоузельного иона намного превышает энергию вакансии, концентра-
ция равновесных точечных дефектов в ионных кристаллах обычно опреде-
ляется концентрацией дефектов Шоттки.
При образовании точечных дефектов происходят заметные смещения
атомов, окружающих дефект. Атомы вокруг вакансии сдвигаются к центру
вакантного узла. Междоузельный атом, наоборот, расталкивает окружаю-
щие атомы. В результате перенос атома на поверхность кристалла с обра-
зованием вакансии увеличивает объем кристалла менее чем на один атом-
ный объем, а перенос атома с поверхности внутрь кристалла с образовани-
ем междоузельного атома обычно даже не уменьшает, а увеличивает объем
кристалла. Сравнение плотности кристалла, определяемой путем измере-
ния его макроскопических размеров, с рентгеновской плотностью, соот-
ветствующей среднему межатомному расстоянию (рентгенографической
постоянной решетки), позволяет в принципе определить разность числа
атомов и числа узлов, равную разности числа междоузельных атомов и
числа вакансий. Упругое поле, возникающее вокруг точечных дефектов,
оказывает определяющее влияние на взаимодействие точечных дефектов
между собой и с другими дефектами решетки, особенно с дислокациями.
Взаимодействие точечных дефектов между собой приводит к возник-
новению различного рода комплексов. Реакции образования и распада
комплексов можно рассматривать по аналогии с общими правилами реак-
ций в газовых смесях или разведенных растворах. Простейшим примером
может служить реакция образования двойных вакансий (бивакансий) в ме-

Страницы