Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

33
2. Дефекты могут сильно влиять на оптические свойства
кристаллов (прозрачные бездефектные образцы могут приоб-
ретать синюю или пурпурную окраску).
3. Благодаря энергии, запасенной в дефектах, они могут
влиять на термодинамические свойства кристаллов.
4. Дефекты могут влиять на механические и магнитные
свойства.
Линейные дефекты. К линейным дефектам относятся
дислокации − нарушения структуры, захватывающие боль-
шое число атомов и приводящие к сдвигу атомных плоско-
стей в решетке.
а
краевая
дислокация
1
2
б
Рис. 2.3. Краевая дислокация
Рис.2.4. Винтовая дислокация
Дислокации могут быть различными по форме, но обычно
их можно рассматривать как наложение двух предельных ти-
пов: краевой (линейной) и винтовой дислокаций. Краевая
34
дислокация связана с появлением лишней атомной плоскости,
прерывающейся в толще кристалла. При винтовой дислока-
ции атомные плоскости "закручены" в форме винтовой лест-
ницы.
Представим себе, что одна из атомных плоскостей (плос-
кость М на рис. 2.3, а) простирается не через весь кристалл, а
обрывается внутри него. Край этой плоскости образует ли-
нейный дефект (нарушение решетки), который называют
краевой или линейной дислокацией, а саму плоскость
М−экстра-плоскостью. На рис. 2.3, б показано расположе-
ние атомов в плоскости, перпендикулярной краевой дислока-
ции. "Лишняя" атомная плоскость ОМ является экстраплоско-
стью, а точка О, где она обрывается, представляет собой
центр дислокации. Атомный ряд 1, проходящий через точку
О, содержит на один атом больше, чем атомный ряд 2, распо-
ложенный ниже. Поэтому расстояние между атомами ряда 1 у
центра дислокации О меньше нормального, вследствие чего
решетка здесь сжата; расстояние же между атомами ряда 2 у
точки О больше нормального, вследствие чего решетка здесь
растянута. По мере перемещения от центра дислокации впра-
во и влево, вверх и вниз искажение решетки постепенно
уменьшается и на некотором расстоянии от О в кристалле
восстанавливается нормальное расположение атомов. В на-
правлении, перпендикулярном плоскости рисунка, дислока-
ция проходит через весь кристалл, выходя на его поверхность.
Выход дислокаций на поверхность кристалла можно уста-
новить методом травления. При травлении поверхности кри-
сталла специальными травителями в первую очередь про-
травливаются участки, в которых решетка искажена наиболее
сильно, так как атомы этих участков обладают избыточной
свободной энергией и химически более активны. Такими уча-
стками как раз являются места выхода дислокаций на поверх-
ность, которые после травления выявляются в виде ямок
травления.
За количественную характеристику числа дислокаций
принимают плотность дислокаций, равную числу дислокаци-

Страницы