Собственная и примесная проводимость полупроводников. Дефекты
реальных кристаллов.Статьи / Строение и свойства вещества / Собственная и примесная проводимость полупроводников. Дефекты
реальных кристаллов.Страница 2
При передаче кристаллу небольшой энергии (до 5,5 кДж/моль), атом Al захватывает электрон с соседней ковалентной связи, превращаясь в (-) заряженный ион. На месте захваченного электрона образуется (+) дырка.
Если поместить кристалл в электрическое поле, (+) дырка становится носителем заряда, а электрическая нейтральность атома сохраняется.
Примеси в кристаллах полупроводников, атомы которых способны усиливать в них дырочную проводимость, называются акцепторами.
Для кристаллов Ge и Si – это атомы р-элементов 3-й группы, а также Zn, Fe и Mn. Таким образом, варьируя природой и концентрациями примесей в полупроводниках, можно получить заданную электрическую проводимость и тип проводимости. Широкое применение полупроводников привело к созданию сложных полупроводниковых систем на основе химических соединений, чаще всего, имеющих алмазоподобную кристаллическую решётку: AlP, InSb, Cu2
O, Al2
O3,
PbS, Bi2
S3
, CdSe и др.
Дефекты в реальных кристаллах могут возникать не только в результате примесей атомов других элементов, но и теплового движения частиц, формирующих кристалл. При этом атомы, молекулы или ионы покидают свои места в узлах кристаллической решётки и переходят или в междоузлия или на поверхность кристалла, оставляя в решётке незаполненный узел – вакансию (см. рис 4).
а) о о о О б) о о о о
о о о о о о о
О
о о о о о о о
о о о о о о о о
Рис.4 усиление проводимости при наличии дефектов кристаллов:
а) выход частиц из узла решётки на поверхность кристалла;
б) выход частиц из узла решётки в междоузлие.
Точечные дефекты в ионных кристаллах существенно влияют на их проводимость. Под действием электрического поля ближайший к вакансии ион переходит на её место, в точке его прежнего местоположения создаётся новая вакансия, занимаемая в свою очередь соседним ионом. Подобные “перескоки” ионов реализуются с большой частотой, обеспечивая ионную проводимость кристалла.
Смотрите также
Заключение
Коллоидные дисперсные системы (дисперсии) – микрогетерогенные образования, в которых одно
мелкораздробленное вещество – дисперсная фаза – равномерно распределено
(диспергировано) в другой фазе – дис ...
Извлечение сульфатного варочного раствора из отработанного варочного раствора
В современных целлюлозных заводах бойлер для регенерации
химических растворов является наиболее дорогостоящим аппаратом. Черный
отработанный варочный раствор и коричневый раствор, получаемый ...
Лантаноиды
В
периодической системе Д. И. Менделеева есть 15 необычных металлов, очень
непохожих на все остальные. Это лантаноиды. Это и есть тема моей курсовой.
Лантаноиды недостаточно хорошо изучены, ...