Основы физики и химии полупроводников. Яценко О.Б - 5 стр.

UptoLike

5
формуле со знаком «+». С увеличением доли металличности связи ширина
запрещенной зоны уменьшается, поэтому вклад «m» имеет знак минус.
Наконец, энергия атомизации связана с шириной запрещенной зоны прямо
пропорционально, так как эта энергия характеризует прочность ковалент-
ных связей в кристалле.
Чтобы упростить выражение (1.2), можно принять, что доля метал-
личности является функцией суммы атомных
номеров z взаимодействую-
щих атомов, а доля ионности зависит от разности электроотрицательно-
стей. Тогда получим:
∆Е = (n
в
/n
А
)
n
[с – f
1
(Σz) + f
2
(∆Х) ] G
aт
. (1.3)
Численные значения величин с, f
1
и f
2
можно определить следующим
образом. Для элементарных полупроводников (алмаз, кремний, германий,
α-олово) вклад ионной составляющей равен нулю, и уравнение соответст-
венно упрощается:
∆Е = [с – f
1
(Σz)] G
aт
. (1.4)
Подставляя в это уравнение экспериментально определенные пара-
метры элементарных полупроводников (∆Е, G
aт
) и решая четыре уравне-
ния с двумя неизвестными, определяют величину ковалентного вклада
< с > и функциональную зависимость f
1
(Σz). Затем, распространяя уравне-
ние (1.3) на полупроводниковые соединения, учитывают и величину ион-
ного вклада f
2
(∆Х). Это осуществляется путем сравнения эксперименталь-
ной и расчетной (по уравнению (1.3)) величины ∆Е для полупроводнико-
вого соединения SiC, оба компонента которого принадлежат к одной груп-
пе Периодической системы, а значит для них (n
в
/n
а
)
n
= 1.
В окончательном виде, пригодном для расчетов, уравнение приоб-
ретает вид:
∆Е = (n
в
/n
А
)
1,2
[0,86 – 0,0076 (Σz) + 0,2 ( Х)] – 10
–2
G
aт
(1.5)
В табл. 1 приведены результаты расчетов для ряда полупроводников в
сопоставлении с экспериментальными величинами.