《固體中的點(diǎn)缺陷》ppt課件(文件)
【正文】 缺陷。例：銅中，空位缺陷生成能為1eV，間隙缺陷為 4eV， 1300K時(shí)， Cu中空位濃度為 104，間隙缺陷濃度為 1015 )2ex p (kTNnc SSS????肖特基缺陷和弗倫克爾缺陷 ? 肖特基缺陷的濃度可以通過(guò)熱膨脹實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。雜質(zhì)原子在主晶格中的分布可以比喻成溶質(zhì)在溶劑中的分散，稱(chēng)之為固溶體。 ? 當(dāng)化合物組成元素電負(fù)性相差不大，或雜質(zhì)元素的電負(fù)性介于它們的電負(fù)性之間時(shí)，則原子的大小等幾何因素決定取代過(guò)程能否進(jìn)行的主要因素。只有那些半徑較小的原子或離子才有可能成為間隙雜質(zhì)缺陷。 雜質(zhì)缺陷 ? 例一： BaTiO3中摻入 La3+，形成 ，則同時(shí)必須有等量的 Ti4+被還原成 Ti3+，形成 ? 生成物的組成可以寫(xiě)為： ?BaLa39。)，在電場(chǎng)作用下，可以產(chǎn)生空穴電導(dǎo)。NiLi ?NiNi?NiNi電子和空穴 ? 價(jià)帶 (Valence band)：價(jià)帶中的電子是定域的，不能在晶體中自由移動(dòng)。 ?GeAs?? ? eAs Ge1 施主缺陷 :能給出電子的缺陷 施主缺陷 導(dǎo)帶 價(jià)帶 ED ?GeAsED是使 激發(fā)一個(gè)電子所需能量 是一個(gè)能給出電子的缺陷，叫 做施主缺陷，它所在的能級(jí)叫做施 主能級(jí)， ED叫施主電離能。 這種以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫做 p型半導(dǎo)體。這些電子或空穴的導(dǎo)電過(guò)程是由它們從一個(gè)缺陷原子跳向另一個(gè)缺陷原子而實(shí)現(xiàn)的，這種導(dǎo)電機(jī)制叫跳躍電子模型。 點(diǎn)缺陷的局域能級(jí) ? 施主缺陷 D? 受主缺陷 A? 39。39。 點(diǎn)缺陷的局域能級(jí) ? 例二： ZnS中摻入微量 Cu+， 生成取代雜質(zhì)缺陷 39。KVEVCaVCa KKKK ??? ?? )(39。 ? 締合缺陷的性質(zhì)不同于組成它的單一缺陷性質(zhì)的加和，因此，缺陷的締合體新的缺陷種類(lèi)。 CAgAgCl VVVV?? ?? )(39。 )( ZnZnZnZn VAlVAl ????? ?? )(39。 eVeVClCl?ClV缺陷的締合 ? 所攜帶的電子很象類(lèi)氫原子中的 1s電 ? 子，可以吸收可見(jiàn)光而激發(fā)到 2p狀態(tài)，所以這個(gè)締合缺陷是一種色中心，叫做 F中心。eVX ??]2[ 39。39。 。eV X ??]22[ 39。 ?? hVM]22[ 39。 ? 證據(jù)：在 Na或 K蒸氣中處理 KCl晶體，其吸收譜帶波長(zhǎng)幾乎完全相同。 ? NaCl在 Na(g)中退火一段時(shí)間后，淬火至室溫，晶體變?yōu)楹稚?9。 缺陷的締合 ? 缺陷的締合可在多種種類(lèi)的缺陷之間發(fā)生。 rk TqZfVCa VCaKKKKK ???? ???KCa39。 ? 缺陷的締合主要通過(guò)單一缺陷之間的庫(kù)侖引力實(shí)現(xiàn)，另外還有：偶極距作用力、共價(jià)鍵作用力、晶格彈性作用力。211DE2DED? D? 2AE A’’ 1AEA’ 點(diǎn)缺陷的局域能級(jí) ? 例一： KCl晶體中的取代雜質(zhì) Ag+ ? 電離反應(yīng)： ??????????hAgeVEAgeAgeVEAgKAKKDK,)(39。21eDEDeDEDDD????????????????????hAEAhAEAAA39。 點(diǎn)缺陷的局域能級(jí) ? 局域能級(jí)是指束縛著電子時(shí)的缺陷的能量狀態(tài)，不論是施主還是受主，都是指它帶有電子時(shí)的狀態(tài)。 ? 雜質(zhì)半導(dǎo)體中由缺陷能級(jí)受激發(fā)產(chǎn)生的導(dǎo)帶電子或價(jià)帶空穴，也不是完全自由的，而是準(zhǔn)自由的電子和空穴。 ,eAsEAs GeDGe ??? ???GeAs?GeAs受主缺陷 ? 2 受主缺陷 ? B摻入 Ge中，形成 ? B有只 3個(gè)價(jià)電子，相當(dāng)于晶體中價(jià)帶未完全充滿(mǎn)，或者說(shuō)缺陷處的價(jià)帶中存在一個(gè)空穴，相當(dāng)于 ，該空穴被松弛的束縛著，因此缺陷能級(jí)位于價(jià)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1