Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

27
Решетка типа алмаза. Может рассматриваться как две вло-
женные друг в друга кубические гранецентрированные ре-
шетки, смещенные на расстоянии четверти диагонали куба. В
данной форме кристаллизуются углерод (C), кремний (Si),
германий (Ge).
Решетка типа арсенида галлия. Получается из решетки типа
алмаза в том случае, когда атомы галлия (Ga) совпадают с уз-
лами одной гранецентрированной решетки, а атомы мышьяка
(As) − с узлами другой.
2.2. Типы связей в кристаллах
Свойства твердых тел в значительной степени определя-
ются характером сил связи между частицами, образующими
кристаллическую решетку. В соответствии с природой этих
сил различают молекулярные, ионные, атомные и метал-
лические кристаллы.
Между частицами кристалла действуют одновременно как
силы притяжения, так и силы отталкивания, и состояние рав-
новесия характеризуется равенством этих сил. Силы, вызы-
вающие отталкивание частиц, появляются при малых рас-
28
стояниях между ними и связаны, во-первых, с отталкиванием
одноименно заряженных ядер и, во-вторых, с перекрытием
внутренних электронных оболочек сближающихся атомов
или ионов. При этом несколько электронов могут оказаться в
одинаковых квантовых состояниях и для выполнения прин-
ципа Паули они должны перейти на более высокие энергети-
ческие уровни, т.е. сближение атомов или ионов невыгодно с
энергетической точки зрения, что эквивалентно появлению
сил отталкивания.
E
r
Рис. 2.1. Вид потенциальной энергии взаимодействия между
атомами в кристалле
Энергия кристалла может быть представлена в виде сум-
мы двух слагаемых, каждое из которых соответствует опреде-
ленному механизму отталкивания или притяжения. Упрощен-
но соотношение для энергии кристалла E(r) может быть запи-
сано в виде:
Er
A
r
B
r
nm
()=− + ,
где r − расстояние между ближайшими соседними ато-
мами;
A, B, n и m − константы, характеризующие кристалл. График
функции показан на (рис. 2.1), из которого видно, что первое
слагаемое соответствует энергии притяжения, а второе −
энергии отталкивания. Минимум здесь получается только при

Страницы