Cтраница 4
![]() |
Вакансионный и дивакансионный механизм диффузии в ГЦК решетке. Показана диссоциация дивакансии.| Двух - и четырехатомный кольцевой механизм в ГЦК решетке. [46] |
Тогда атом примеси может переместиться, перескочив в вакантный узел решетки. Эта идея проиллюстрирована на рис. 2.3 опять на примере ГЦК решетки. На рисунке показан также дивакансионный механизм. Для большинства металлов при температурах, близких к точке плавления, доля вакантных узлов становится существенно больше той, когда можно пренебречь возможностью расположения двух вакансий в соседних узлах. Это тем более справедливо, поскольку вакансии имеют тенденцию к объединению. Например в ГЦК структурах имеются 24 разорванные связи вокруг двух изолированных вакансий, но только 18 вокруг дивакансии. [47]
Основным и далеко не решенным для физики поверхности полупроводников является вопрос о природе центров, ответственных за быстрый захват, и источников флуктуационных полей на границе раздела кремний-оксид. Теперь проанализируем, какие из них находят отражение в энергетическом спектре быстрых поверхностных состояний. Однако прямые экспериментальные доказательства участия дефектов перечисленных типов в быстром захвате до 80 - х годов отсутствовали. Для таких систем наиболее перспективны кластерные методы расчета, широко используемые в случае аморфных полупроводников, в частности, аморфного кремния. Часто рассматриваются кластеры типа Si5H12, чьи разорванные связи на границе насыщаются атомами водорода. [48]
Если Фурье-компоненты потенциала гораздо больше, чем в простом металле, то запрещенные зоны становятся широкими и теория почти свободных электронов становится полностью неприменимой. В этом случае электроны лучше всего рассматривать как сильно связанные со своими ионными остовами. Это прежде всего имеет место в изоляторах, но может быть разумным приближением и во многих полупроводниках. В рамках подхода сильной связи решения уравнения Шредингера для поверхности могут содержать такие состояния, энергии которых попадают в запрещенную зону, но волновые функции локализованы на поверхностных атомах. В этом пределе поверхностные состояния называются таммовскими состояниями. Именно этот тип поверхностных состояний можно ожидать на поверхности полупроводников, где существуют разорванные связи. [49]
Одна из причин, почему тримолекулярпый механизм фактически никогда не отстаивали, заключается в том, что в соответствии с описанной в гл. VII хорошо разработанной теорией о влиянии растворителя на скорость процесса Sg3, в котором исчезают ионные заряды, он должен замедляться полярным растворителем, а в то же время известно, что ароматическое нитрование особенно хорошо протекает в полярных растворителях. Правда, указанный эффект в значительной мере обусловлен влиянием растворителя на процессы, которые вызывают образование нитроний-ионов; однако это не может определять влияния растворителя на общий процесс нитрования, если на последней или на любой важной предшествующей стадии такое влияние противоположно. Более детальный анализ [149], основанный на изучении влияния растворителя на реакции нулевого и первого порядка, показал, что увеличение полярности растворителя в действительности сильно ускоряет образование нитроний-иона и оказывает сравнительно незначительное влияние на скорость атаки ароматической молекулы нитроний-иона. Меландеру [154] принадлежит изящное доказательство того, что с кинетической точки зрения перенос протона является несущественной стадией при атаке нитроний-ионом. Он использовал то обстоятельство, что связи с изотопными атомами водорода значительно различаются по нулевой энергии, в то время как только часть этой разницы обнаруживается в переходных состояниях реакций с разрывом связей, поскольку частично разорванные связи обладают меньшими колебательными квантами; это ведет к различиям в энергиях активации и в скоростях. [50]