Структурные дефекты и примеси в полупроводниках, страница 10

Коэффициент α зависит от взаимного расположения ионов в элементарной ячейке кристалла и носит название структурной постоянной или постоянной Маделунга. Постоянная В также учитывает структурные особенности расположения ионов в кристалле. Ее значение может быть определено из условия минимума потенциальной энергии (1,18), что приводит к значению

откуда

В таб. 2 приводятся вычисленные значения постоянной Маделунга для ряда структур полярных кристаллов.

Таблица 2

это не все

§ 6. Примеси в полупроводниках

В предыдущих параграфах рассматривались дефекты, связанные с термической диссоциацией и облучением кристаллов быстрыми частицами. Другими наиболее часто встречающимися дефектами в реальных кристаллах являются примеси. Примеси чужеродных элементов, как и рассмотренные выше структурные дефекты, приводят к нарушению периодического рельефа потенциальной энергии решетки и изменению физических свойств кристалла.

Особенно велико влияние примесей на электрические свойства полупроводников. Здесь сказывается не только нарушение периодического рельефа потенциальной энергии кристаллической решетки, но главным образом, свойство примесных атомов создавать источники подвижных носителей тока (доноры и акцепторы), центры захвата и центры рекомбинации. Поэтому введением примесей удается в широких пределах изменять электрические,            фотоэлектрические, термоэлектрические и другие свойства полупроводников, создавать в полупроводниковых кристаллах специфические неоднородности (электронно-дырочные переходы), являющиеся основой действия со временных полупроводниковых приборов. Свойства примесных центров, создаваемых чужеродными атомами в данном полупроводнике, обусловливаются электронной структурой этих атомов и расположением их в кристаллической решетке полупроводника (в узле или междоузлии). Можно указать некоторые общие правила, позволяющие в большинстве случаев заранее предсказать свойства примесных центров.

1. При образовании твердых растворов внедрения примесные атомы металлов выступают в полупроводниках в качестве доноров, а примесные атомы металлов — в качестве акцепторов.