Примесный атом

Cтраница 4

Когда примесный атом обладает более высокой валентностью, как, например, пятивалентные мышьяк, фосфор или сурьма, его лишний электрон не находит применения в валентных связях. [46]

Если примесные атомы сильнее удерживают электроны, чем основные атомы полупроводника, то такой примесный полупроводник называется дырочным или полупроводником р-типа. Атомы примеси при столкновениях легко захватывают электроны у основных атомов полупроводника и длительно удерживают их. Электроны оказываются связанными на примесях и не могут участвовать в проводимости. Подвижными зарядами в р-проводниках являются дырки: основные атомы обычным образом обмениваются избыточным положительным зарядом, образовавшимся с помощью примеси. [47]

Если примесные атомы могут размещаться в разных местах решетки кристалла [ например, в узлах ( FM) и междоузлиях ( Ff) l, то задача в целом усложняется. Рассмотрим тот случай, когда FM действует как акцептор, a FI - как донор, и, как и раньше, в кристалле М имеются вакансии, обладающие свойствами однократно ионизирующихся акцепторов. Схема энергетических уровней представлена на рис. XI. [48]

Когда примесные атомы создают заряженные центры, их концентрации входят в условие нейтральности и поэтому могут оказывать влияние на концентрацию заряженных собственных дефектов кристалла. Грубо говоря, общий эффект от присутствия примесных атомов двух разных типов представляет собой алгебраическую сумму эффектов для примесных атомов каждого типа. При одинаковых зарядах примесных центров ( например, если оба они являются либо донорами, либо акцепторами) эффекты складываются; при противоположных зарядах ( одна примесь - донор а другая - акцептор) эффекты вычитаются; если суммарный заряд равен нулю, то эффект отсутствует. [49]

Если примесные атомы двухвалентны, то условие электронейтральности требует образования одинаковой концентрации вакансий металла. Если эта избыточная концентрация велика по сравнению с концентрацией вакансий, образующихся в результате собственного атомного разупорядочения, то концентрация ассоциатов ( FV) будет пропорциональна квадратному корню из концентрации частиц F. Поэтому в отличие от диффузии ассоциатов диффузия частиц F не подчиняется законам Фика. В этом случае макроскопический коэффициент диффузии будет пропорционален концентрации. Если концентрация вакансий, образованных за счет примесных атомов, мала по сравнению с концентрацией собственных вакансий, то [ ( FV) ] будет линейно зависеть от [ F ], при этом закон Фика будет снова выполняться. [50]

Модель образования дырочной примесной проводимости в кремнии или в германии. [51]

Если примесные атомы образуют твердые растворы внедрения в полупроводнике, то атомы металлов играют роль доноров, а атомы неметаллов - роль акцепторов. Очень важно различать, в какое положение попадают атомы примеси в решетку. [52]

Однако примесный атом может создать все связи, если он заимствует электрон у ближайшего основного атома в решетке. [53]

Как примесные атомы влияют на пластические свойства металла. Рассмотрим это на примере молибдена. Он отличается высокой теплопроводностью, малым коэффициентом теплового расширения, высоким модулем упругости. [54]

Если примесный атом замещает в решетке атом, принадлежащий той же группе периодич. Такие примеси электрически неактивны. Они могут входить в решетку в очень больших кол-вах и образовывать твердые растворы. В твердых растворах расположение узлов решетки обладает дальним порядком, но атомы замещения располагаются в этих узлах хаотически. [55]

Поскольку примесные атомы занимают в решетке вполне определенные места, то величины гп и En ( rn) принимают дискретный ряд значений. Следовательно, процессам рождения и рекомбинации электронно-дырочной пары будут соответствовать спектры поглощения и испускания, состоящие из отдельных линий. Расстояния между линиями будут большими при малых значениях гп и непрерывно сокращаться по мере увеличения гп. Так как близко расположенные линии обычно сливаются в одну сплошную полосу и неразличимы на опыте, то линейчатую структуру спектров поглощения и испускания пар можно зафиксировать ( и то не всегда) только на коротковолновых крыльях полос. В этом проявляется одна из характерных черт энергетического спектра электронно-дырочных пар, отличная от спектра энергии экситонов. [56]

Обозначим примесный атом через А. [57]

Если примесные атомы заменяют определенное число атомов одного компонента соединения, то их действие определяется ( как и в ковалентных кристаллах) их валентностью. Так например, если некоторое количество атомов двухвалентного металла заменяется атомами трехвалентного металла, в кристалле появляется соответствующее число донорных уровней, а частичная замена атомами одновалентного металла приводит к образованию такого же числа акцепторных уровней. [58]

Зонная структура ар-сенида галлия. Показан один из переходов, дающих вклад в пик EZ оптического поглощения. Энергия измеряется в электрон-вольтах. [59]

Такой примесный атом называется донором, так как он отдает свой электрон в зону проводимости. С другой стороны, галлий, выступающий в качестве примеси: в германии, имеет на один электрон меньше, что приводит к. Такой примесный атом называется акцептором. [60]

Страницы: 1 2 3 4