Ассоциация дефектов в примесных ионных кристаллах

Взаимодействие дефектов при высоких концентрациях может приводить по крайней мере к двум различным эффектам [32, 33]. Первый из них заключается в ассоциации атомных дефектов в различного рода комплексы. Простейшие из них, парные, будут рассмотрены ниже (см. раздел 5.3) для примесных ионных кристаллов. Более сложные комплексы, содержащие более двух атомных дефектов, получили название кластеров. [c.48]

Ассоциация дефектов в примесных ионных кристаллах [c.141]

Здесь Qж , Qx — теплоты переноса соответствующих ионов Qмx = Qм + Qx — число переноса для аниона й — энтальпия образования пары дефектов по Шоттки р — степень ассоциации примесных ионов в комплексы (М + — катионная вакансия) х=Д/га — энтальпия образования подобных комплексов с+ и Сг — концентрации катионных вакансий и примесных ионов. Наконец, / = е(ф —(р )1кТ, где ф —ф — разность потенциалов между поверхностью 5 и телом Ь кристалла. Эта разность потенциалов определяется релаксацией катионов и анионов в поверхностных слоях ионных кристаллов. Теоретическое и экспериментальное определение ее встречает значительные затруднения. Заметим, что в тех случаях, когда =е(ф — —фЬ)/й7 >1, теория чрезвычайно упрощается, так как в этом случае можно пренебречь последним слагаемым в равенстве (XI.15). При интерпретации экспериментальных результатов к Такому упрощению обычно прибегают, пе имея, собственно говоря, для этого достаточного основания. В области высоких температур, где +>С и р О [c.183]

В рассмотренных выше случаях внутренние электрические поля будут возникать в кристаллах, если при наличии градиента концентрации кристаллы содержат доноры или акцепторы. Такие поля вызывают диффузию не только ионов, но и электронов. Следствием этого и являются представляющие интерес электронные свойства р-/г-переходов [541. Влияние поля, возникающего вследствие градиента концентрации доноров, иа скорость диффузии дырок использовалось в работе [55] для сокращения времени прохождения дырок в основном слое транзистора. Аналогичные явления возникают также при наличии градиента в запрещенной зоне полупроводника [56]. Трудности, связанные с ассоциацией дефектов, возникают при объяснении диффузии примесных атомов в металлах. При этом ассоциация часто проходит настолько глубоко, что [c.583]

Приведен обзор работ по исследованию структуры кристаллов с преимущественно ионным типом связи (фториды, окислы, сложные кислородсодержащие соединения), содержащих примеси трехвалентных редкоземельных элементов (ТН +). Малая ширина линий поглощения и люминесценции, высокая чувствительность спектрального положения, числа и интенсивности линий ТН + к тонким изменениям структуры кристалла в целом и структуры ближайших координационных сфер примесных ионов — все это делает возможным с помощью спектроскопических методов анализировать детали кристаллической структуры и равновесия примесных дефектов. Изложен теоретический метод расчета равновесия ассоциация — диссоциация точечных дефектов в примесных кристаллах. Обоснован метод анализа примесных комплексов по концентрационной зависимости спектров поглощения — метод концентрационных серий. Показано, что концентрации сложных примесных комплексов зависят от концентрации примеси, от температуры равновесия, присутствия дополнительных примесей и порядкового номера редкоземельного иона. Получено хорошее совпадение теоретических и экспериментальных концентрационных изотерм комплексов разной структуры. Определены энергии связи в парных и более сложных комплексах в кристаллах флюорита и показано, что энергии связи зависят от температуры равновесия. Показано, что характер спектров поглощения и люминесценции трехвалентных редкоземельных ионов, в частности ширина спектральных линий, отражает структурную упорядоченность кристалла, а число линий характеризует число кристаллографических неэквивалентных положений. В некоторых случаях по спектрам поглощения можно судить о механизме встраивания примесей в поверхность растущего кристалла. Так, оказалось, что при росте кристалла флюорита с примесью фтористого неодима примесь встраивается в кристаллическую решетку в виде парных и четверных комплексов. [c.405]