Структурные дефекты и примеси в полупроводниках, страница 13

электрона для одномерного случая. Для реального трехмерного кристалла получается более сложная картина;

изоэнергетические поверхности для электронов в пространстве волновых чисел в этом случае представляют собой сложные многогранники, форма которых определяется симметрией кристалла. В последние годы было обнаружено, что даже в кубических кристаллах (например, Gе, S) энергетический спектр электронов имеет сложную структуру, что накладывает ряд особенностей на кинетические явления в этих кристаллах.

Рассмотренная выше схема энергетического спектра электронов относится к идеальным кристаллам и характеризует собственные свойства полупроводника. Искажения периодического потенциала решетки, вносимые примесями и структурными дефектами, приводят к возникновению локальных электронных состояний (уровней), расположенных в запрещенной зоне энергетического спектра электронов кристалла (рис.5 и 6).

Из рис. 5 видно, что примеси сурьмы и индия создают в германии одиночные донорные и акцепторные уровни, расположенные соответственно в верхнеи и нижнеи частях запрещенной зоны. Такие примеси называются простыми. Золото является сложной примесью и создает в германии целую систему электронных уровней (рис. 6). При этом донорный уровень здесь расположен в нижней половине, а два акцепторных уровня — в верхней половине запрещенной зоны. Такие глубоко лежащие уровни являются центрами захвата и рекомбинации для электронов и дырок.

Рассмотренная здесь квантовомеханическая модель примесного полупроводника позволяет при учете статистики распределения электронов по квантовым состояниям и механизма их рассеяния описать все многообразие кинетических явлений, наблюдающихся в полупроводниковых веществах.

§ 4. Диффузия сурьмы и олова в Вi2Se3, Вi2Те3 и HgSe.

Самодиффузия в ZnS.

Селенид и теллурид висмута являются полупроводниковыми соединениями с гексагональной, типа тетрадимита, структурой и гетеродесмическим характером связи. Благоприятная перспектива использования этих соединений в термоэлектрических приборах вызвала в последние годы значительный интерес к исследованию их электрических свойств. Процессы самодиффузии и диффузии примесей в этих соединениях детально еще не изучались. В настоящее время имеются лишь полученные нами данные для диффузии сурьмы и олова в этих соединениях.