Константа ионизации дефектов

Константа термической ионизации решетки вычисляется по формуле (1У.26). К выражению для расчета констант ионизации дефектов можно прийти следующим путем. [c.183]

Сравнивая друг с другом уравнения, полученные для констант равновесия теплового разупорядочения решетки, распределения веществ между двумя фазами, реакций ассоциации-диссоциации и процессов термической ионизации дефектов и основной решетки, видим, что уравнение ( /1.49) является общим для всех этих констант. Величина Ко также может быть выражена общей формулой 15, стр. 341] [c.186]

При рассмотрении результатов расчета, представленных на рис. 83, 84 и 87, б, обращает на себя внимание ступенчатый характер изменения концентраций дефектов и носителей заряда при комнатной температуре в зависимости от ps,. Резкое изменение электропроводности в узком интервале давлений паров элементов, образующих основание полупроводникового люминофора, подтверждается экспериментально. Такой характер изменения концентраций и зависящих от них свойств является следствием дискретного расположения энергетических уровней фосфора. При низких температурах по мере увеличения рм (уменьшения рзЛ происходит последовательное заполнение электронами уровней Vm, Vm" и Vs, причем концентрация электронов п по порядку величины обычно близка к константе ионизации соответствующего дефекта (см. рис. 84). К этому дефекту оказывается привязанным и уровень Ферми, положение которого также меняется ступенчато. Скачкообразный характер рассматриваемых изменений выражен тем резче, чем ниже температура. [c.203]

Учет электронных равновесий необходим потому, что все точечные дефекты склонны к ионизации и действуют в кристалле в качестве доноров или акцепторов. Процесс ионизации дефекта записываем также в виде реакции (4.4), которую характеризуем некоторой константой равновесия К. Для термодинамического изучения таких реакций необходимо использовать понятие химического потенциала и применять его ко всем компонентам реакции, включая и свободные носители. Можно показать на основании расчета изменения энтропии кристалла, в который вводится электрон с нулевой энергией (в кристалле его энергия равна ,-), что химический потенциал электрона равен уровню Ферми Це = Ер. [c.172]

Из соотношения (4.6) вытекает физический смысл константы собственной ионизации Кг. это есть равновесная концентрация электронных дефектов в собственном полупроводнике, аналогично тому как константа Шоттки есть равновесная концентрация дефектов Шоттки в кристалле с атомной разупорядоченностью. Формула (4.7) показывает, что концентрация электронных дефектов экспоненциально растет с температурой аналогично концентрациям собственных атомных дефектов, рассмотренных в предыдущей главе. [c.103]

Чтобы выразить константы равновесия в мольных долях, а не в числах частиц (дефектов) в единице объема, следует разделить величины Qn и Qp на число Nl молекул (атомов каждого сорта) в 1 см ZnS (это число составляет 2,53-1022). Учитывая это обстоятельство и подставляя найденные выражения для Q и Qp в уравнения (IV.26), (VI.34) и (VI.35), получим следующую общую формулу для констант равновесия процессов термической ионизации [c.186]

Итак, если известна ширина запрещенной полосы g и положение энергетических уровней дефектов, т. е. зонная диаграмма кристаллофосфора, то могут быть вычислены константы равновесия всех процессов ионизации. Существенно подчеркнуть, что в расчетах используются термические энергии ионизации. Экспериментальные способы их определения были рассмотрены в первой части книги. При расчете равновесных концентраций дефектов, отвечающих высокой температуре, необходимо учитывать температурную зависимость энергий ионизации. Ширина запрещенной полосы чаще всего уменьшается при нагревании кристалла. Это изменение Eg в определенном интервале температур может быть выражено формулой [c.187]

Получаем систему из q уравнений, содержащих q неизвестных. Для рещения этой системы надо знать значения всех констант равновесия, которые связаны с энтальпиями образования и ионизации дефектов. Поскольку значения энтальпий образования различных дефектов весьма различны, можно довольствоваться учетом только тех дефектов, энтальпии образования которых в данном материале имеют наименьшие значения это значительно упрсщает расчеты равновесных концентраций дефектов. [c.204]

Из общестатистичеоких соображений ясно, что даже при строго стехиометрическом составе кристалла концентрации электронных дефектов отличны от нуля. Количественно это выражается уравнением (5.52), согласно которому произведение концентраций электронов проводимости и дырок равно квадрату константы собственной ионизации /( . Концентрации обоих типов электронных дефектов равны друг другу при некотором определенном составе, близком к стехиометрическому, и сильно изменяются при смещении в обе стороны от стехиометрического состава. Если парциальное давление неметалла в газовой фазе Рх2 значительно превышает величину отвечающую стехио- [c.150]

Совокупность упрощенных решений обобщенной системы уравнений будет содержать и все решения, найденные в предыдущем разделе для чистого кристалла. Прежде всего, это очевидно для исчезающе малых концентраций примеси. Так, если концентрация примеси мала по сравнению с одной из констант собственного разупорядочения ионных кристаллов Кз, Кр или Кар (обладающих соответственно дефектами Шоттки, Френкеля или антифренкелевскими дефектами), влияние примеси несущественно и концентрации доминирующих дефектов во всем интервале давлений неметалла определяются решениями I—III, полученными в предыдущем разделе. Аналогично, в случае полупроводника реализуются решения I—III, приведенные в разделе 4.4, если концентрация примеси мала по сравнению с константой собственной ионизации К1. [c.160]

Второе условие приводит к уравненийм термической ионизации (VI. 13—VI. 19), в которых используются значения констант, отвечающие низкой температуре. Вместе с условием (VI.20) получаем систему из 12 уравнений — на одно уравнение меньше, чем при высокой температуре, поскольку концентрация [Vzn( ls)2] остается неизменной. Решая эту систему, можно найти концентрации дефектов, определяющих основные структурно-чувствительные свойства кристаллофосфора. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология