Главная | Обратная связь

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Большинство важнейших полупроводников имеют кристаллическую структуру типа алмаза или цинковой обманки, которые относятся к тетраэдрическим фазам, где каждый атом окружен четырьмя эквидистантными ближайшими соседями, расположенными в вершинах соответствующего тетраэдра. Связь между двумя ближайшими соседями обусловлена парой электронов с противоположными спинами. Решетки алмаза и цинковой обманки можно представить как две гранецентрированные кубические решетки, сдвинутые одна относительно другой на четверть объемной диагонали элементарной ячейки. В алмазоподобных полупроводниках (таких, как кремний) в узлах той и другой подрешетки находятся атомы кремния. В решетках типа цинковой обманки (например, в арсениде галлия) одну подрешетку составляют атомы галлия, а другую — атомы мышьяка. Арсенид галлия является соединением типа A^IIIB^V поскольку образован элементами III и V групп периодической системы Менделеева. Многие полупроводники кристаллизуются в решетку типа вюрцита либо каменной соли. Решетка вюрцита показана на рис. 2а. Ее также можно представить как две вставленные одна в другую плотно упакованные гексагональные подрешетки (например, кадмия и серы в случае CdS). Как и в решетках типа цинковой обманки, в структуре вюрцита отдельный атом также находится в тетраэдрическом окружении четырех ближайших соседей. На рис. 2б показана решетка каменной соли, которую можно рассматривать как две гранецентрированные кубические решетки, вставленные одна в другую. В этой структуре каждый атом окружен шестью ближайшими соседями.

Рис. 1. Основные элементарные ячейки прямых решеток и кристаллическая структура ряда элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений (a — постоянная решетки)

Рис. 2. Две элементарные ячейки решеток полупроводниковых соединений (a, с — постоянные решетки): а — ячейка решетки вюрцита CdS, ZnS и т.д.); б — ячейка решетки каменной соли (PbS, РbТе и т.д.)

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ