Структурные дефекты и примеси в полупроводниках, страница 8

Из табл. 1 видно, какой энергией должны обладать различные быстрые частицы для того, чтобы они могли быть использованы для создания радиационных дефектов в кристаллах.

Таблица 1

Пороговые значения энергии быстрых частиц, необходимых для образования радиационных дефектов в кристаллах в зависимости от атомного веса атомов

кристалла (при Ud ~ 25 эВ) [6]

Для оценки концентрации радиационных дефектов N, возникающих при облучении кристалла быстрыми частицами, можно пользоваться следующей приближенной формулой (в расчете на одну частицу):

Следует отметить, что радиационные дефекты в кристаллах при облучении могут также возникнуть в результате местного (локального) плавления. В местах такого локального плавления возникают скопления дефектов порядка 10е3 – 10е4 атомов. Здесь εt  — пороговое значение энергии возбуждения валентных электронов [7].

§ 5. дефектообразование и прочность

химических связей в кристаллах

Возникновение тепловых дефектов в кристаллах находится в прямой зависимости от прочности химических связей — величины сил, действующих между частицами кристалла. Эти силы обусловливают энергию связи кристаллической решетки, которая определяет устойчивое состояние кристалла.

Под энергией связи кристаллической решетки принято понимать разность значений энергии кристалла в нормальном состоянии при абсолютном нуле и суммой энергий изолированных атомов, входящих в состав кристалла. Величина энергии связи равна взятой с обратным знаком потенциальной энергии решетки. В том случае, когда вещество сублимирует в виде тех же частиц (атомов или молекул), которые образуют кристалл, величина энергии связи совпадает с теплотой сублимации кристалла. В случае кристалла с ионным характером связи энергия связи решетки U определяется в виде

где Uа — энергия диссоциации кристалла на совокупность нейтральных атомов, Еl — энергия сродства к электрону металлоида, I — потенциал ионизации металла.

В рамках представлений классической физики энергия связи для случая простой атомной решетки может быть представлена в виде суммы двух членов