ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Собственно-дефектные полупроводники из "Физическая химия твердого тела" Независимо от характера электронной разупорядоченности в любом полупроводниковом кристалле с неионной химической связью всегда имеется собственная атомная разупорядоченность, включающая один или несколько сортов нейтральных атомных дефектов их равновесные концентрации определяются соотношениями, выведенными в гл. 3. Однако общая картина атомной разупорядоченности в полупроводниках обычно значительно сложнее, чем в металлических кристаллах, поскольку атомные дефекты в результате взаимодействия с электронами проводимости или дырками могут переходить в заряженное состояние. При значительных концентрациях заряженных атомных дефектов их следует учитывать в условии электронейтральности и, таким образом, нужно рассматривать комбинированную атомно-электронную собственную разупорядоченность. [c.111] Отсюда видно, что упрощенные формы решения указанной системы уравнений получаются в следующих предельных случаях. [c.112] В рассматриваемом случае проводимость обусловлена электронами и кристалл является полупроводником л-типа. [c.112] В рассмотренных предельных случаях II и III электроны проводимости и дырки образуются в результате реакции ионизации собственных атомных дефектов — вакансий. Поэтому кристаллы, в которых такой механизм является доминирующим, называют собственно-дефектными полупроводниками. [c.113] Температурная зависимость концентраций собственных дефектов в кристаллическом теллуре [20]. [c.113] Вакансии в кристалле теллура обладают акцепторными свойствами, поэтому наряду с квазисвободными электронами и дырками в нем имеются отрицательно заряженные (ионизованные) вакансии. В рассматриваемой области низких температур концентрация ионизованных вакансий мала по сравнению с концентрациями электронов и дырок, однако с повышением температуры она растет быстрее, чем концентрации электронов и дырок, и при температуре 5 200°С достигает сравнимого с ними значения. При температурах, превышающих 200 °С, доминирующими дефектами являются дырки и отрицательно заряженные вакансии, имеющие приблизительно равные концентрации. В этой области температур концентрация электронов проводимости значительно меньше концентрации дырок и кристалл является собственно-дефектным полупроводником р-типа. (Смена знака носителей в кристалле теллура обнаруживается измерениями эффекта Холла.) Переход от собственной проводимости к собственно-дефектной проявляется и в изменении наклона прямолинейных участков графиков, изображающих концентрации доминирующих дефектов в собственной области он равен половине ширины запрещенной зоны, а в собственно-дефектной области — половине энергии реакции (4.41), деленной на постоянную Больцмана. [c.114] Однако в случае бинарных соединений количественные соотношения между концентрациями дефектов гораздо более сложны, чем в случае простых веществ, вследствие отклонений их состава от стехиометрического, подробно рассматриваемых в следующем разделе. [c.114] Вернуться к основной статье