Примесные атомы в кристаллах замещения

Если примесный атом занимает позицию, в которой до этого находился атом кристалла, то говорят о примеси замещения. Примесный атом может также разместиться между атомами, находящимися в узлах решетки, и тогда говорят о примеси внедрения (междоузельные атомы). Если атомы в той или иной области кристалла смещены из своего идеального положения, говорят, что кристалл деформирован. Деформацию могут вызвать химические дефекты, когда посторонний атом не точно соответствует решетке и смещения частично снимаются деформацией, связанной с такими дефектами. Напряжение и термическая обработка часто вносят деформацию в кристалл. [c.25]

Рис. 2.6. Парциальные ПС примеси (1, 3) и полные ПС примесных систем (2, 4) для единичных примесей Ве (а) и Mg (б), замещающих атом бора в к-ВМ без учета (1, 2) и с учетом О, 4 решеточной релаксации кристалла центрально-симметричного типа в — парциальные ПС примеси (1, 3) и полные ПС примесной системы к-ВМ 5] (2, 4) при замещении кремнием узлов N (7, 2) или В (3, 4) подрешеток нитрида бора

Примеси замещения заменяют частицы основного вещества в узлах решетки. Они внедряются в решетку тем легче, чем ближе атомные (ионные) радиусы примесного и основного вещества. Примеси внедрения занимают междуузлия и притом тем легче, чем больше объем пространства между атомами. Так, в плотно упакованных ГЦК-металлах меньшие по размерам примесные атомы В, С, 31, К, О внедряются в тетраэдрические или октаэдрические междуузлия или же вытесняют из узла атом и образуют с ним пару типа гантели, ориентированную вдоль <100>. В полупроводниковых кристаллах ео структурой типа алмаза или сфалерита атомы примеси легко внедряются в четыре незанятые тетраэдрические пустоты (см. рис. 102, 140 и цветной [c.309]

Если в полупроводнике с преобладающей ковалентной связью примеси замещают атомы основной решетки (твердый раствор замещения), то в зависимости от природы примесных атомов будет электронная или дырочная проводимость. Пусть в беспримесном кремнии (см. рис. 17) часть его атомов замещается фосфором. При этом атом фосфора также образует четыре ковалентные связи с ближайшими четырьмя атомами кремния, для чего ему необходимо затратить четыре электрона. Пятый валентный электрон фосфора может быть отдан кристаллу кремния. Отдача электрона происходит легко," так как атом фосфора попадает в среду с определенным значением диэлектрической постоянной. Однако для этого требуется затратить небольшую энергию, которая и будет энергией активации донорных атомов фосфора. В результате появляются свободные носители тока — электроны, и кремний становится примесным полупроводником с п-прово-димостью. Возникновение проводимости п-типа у кремния, легированного фосфором, показано на рис. 23. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология