Вакансии не связанные с зарядом

Точечные атомные дефекты в кристаллической решетке обладают определенными свойствами. Например, вакансии в ионных кристаллах выступают носителями заряда, причем катионная вакансия несет отрицательный, а анионная — положительный заряд. Конечно, собственно заряд в вакансии не содержится, но возникающее вокруг нее электрическое поле такое же, какое возникло бы, если бы в вакансии располагался заряд, по значению равный, а по знаку противоположный заряду иона, который покинул данный узел решетки. Любые точечные дефекты обладают способностью к миграции (диффузии) в кристаллической решетке в результате тепловых флуктуаций или приложения к кристаллу внешнего электрического поля. Например, катион в междоузлии может переходить при соответствующем возбуждении в соседнее междоузлие, вакансии мигрируют за счет перемещения соседнего иона в вакантный узел, т. е. путем последовательного обмена позициями между ионами и вакансиями (при таком так называемом вакансионном механизме диффузии перемещение вакансий в одном направлении эквивалентно перемещению ионов в другом). Точечные дефекты могут взаимодействовать друг с другом, образуя в простейшем случае ассоциаты—дефекты, занимающие соседние кристаллографические позиции. Например, в решетке могут возникнуть связанные группы вакансий (кластеры). Связанные пары вакансий способны диффундировать быстрее, чем изолированные вакансии, а тройные кластеры еще быстрее. [c.87]

В точке 1 возникает и иная возможность хода процесса с повышением давления пара свинца атомы свинца могут входить в кристаллическую решетку. При этом атомы РЬ должны приобретать заряд отдавая подрешетке серы заряд р здесь должны возникать вакансии, связанные с р зарядом. [c.392]

Входя в решетку, атомы серы приобретают заряд р и вызывают возникновение в подрешетке свинца вакансий, связанных с р зарядом (акцепторных уровней). Сульфид от точки F становится дырочным и его электропроводность с повышением Ps, теперь растет до точки 3. [c.393]

Так как области гомогенности обоих сульфидов очень узки х и у очень малы), равно как и область гомогенности твердого раствора (г очень мало, по нашим предположениям), то число z (1—д ) вакансий [ соизмеримо с числом у вакансий [ Связанные с зарядами вакансии могут при синтезе остаться в своих подрешетках (компенсированный полупроводник), но могут в зависимости от условий синтеза испариться в вакуум с одновременной нейтрализацией зарядов. В этом двояком поведении вакансий еще одно интересное отличие вакансионного эффекта от примесного, ибо испарение примесей происходит много труднее, чем испарение пустых мест — вакансий. [c.579]

При образовании структур замещения и деления образуются ли [ вакансии, связанные с зарядом [c.630]

В реальных кристаллах окислов всегда имеются дефекты, связанные с нарушением периодической структуры решетки. В связи с этим в кристалле Ме ,0 имеется некоторое количество анионных вакансий (отсутствуют ионы О- ). Для компенсации заряда часть катионов находится в степени окисления более низкой, чем это соответствует Ме.цО,,. Напрнмер, и кристалле У Оз с некоторым недостатком кис лорода имеется некоторое количество ионов способных отдавать электроны [1.3]. [c.6]

Следует указать еще На один механизм образования заряда для твердых кристаллических поверхностей. Этот механизм связан с наличием при определенной температуре некоторого числа свободных мест в ионной решетке на поверхности и внутри кристалла. Поверхность кристалла может приобрести заряд за счет наличия вакантных мест катионов и анионов, находящихся в неодинаковом количестве на границе раздела фаз. Заряд будет отрицательным, вели катионные вакансии будут в избытке, и положительным при избытке вакансий анионов. Такие вакантные места, а возможно и избыточные ионы, вкрапленные в междоузлия решетки, будут создавать пространственный заряд [c.21]

Примесная проводимость. В реальных кристаллах источниками своб. носителей заряда (носителей тока) м. 6. дефекты кристаллич. структуры, напр, междоузельные атомы, вакансии, а также отклонения от стехиометрич. состава. Примесн и дефекты делятся на доноры и акцепторы. Доноры отдают в объем П. избыточные электроны, создавая электронную проводимость (п-типа). Акцепторы захватывают валентные электроны собств. атомов П., в результате чего образуются дырки и возникает дырочная проводимость (р-типа). Типичными донорами в Се и 81 являются примесные атомы элементов V гр. (Р, Аз, 8Ь). В узле кристаллич решетки 4 из 5 валентных электронов такого атома образуют ковалентные связи с соседними атомами Се или 81, а 5-й электрон оказывается слабо связанным с примесным ионом. Энергия ионизации примеси мала ( 0,01 эВ в Се и 0,04 эВ в 81), поэтому уже при 77 К в П. появляются электроны проводимости в концентрации, определяемой содержанием примеси [c.56]

Точечные дефекты в ионных кристаллах. Аналогичные дефекты (см. раздел 1 настоящего ) существуют и в кристаллах с ионной связью. В отличие от дефектов металлического кристалла дефекты в ионных кристаллах несут на себе определенный заряд. На рис. 259, а показаны дефекты (обозначенные пунктирными кружками), связанные с появлением вакансий (дефекты Шотки), а на рпс. 259, б — дефекты, возникшие от попадания отдельных ионов в междоузлие (дефекты Френкеля). Из-за наличия в структуре положительных и отрицательных ионов на вакансию, обозначенную на рис. 259, а стрелкой 1, может попасть только анион, а стрелкой 2 — катион. Энергия образования дефектов Шотки в щелочногалоидных кристаллах порядка 2 эв, дефектов Френкеля — 1,5 эв. [c.257]

Де Бур [36] предположил, что / -центры представляют собой электроны, находящиеся в вакантных (пустых) местах анионов. Эта гипотеза является сейчас общепризнанной. В первом приближении анионная вакансия может рассматриваться как единичный положительный заряд, находящийся в однородном диэлектрике. Электрон, который приближается к вакансии достаточно близко, попадает под влияние потенциального поля е/е г- (в — эффективная диэлектрическая постоянная среды). Потенциальная энергия взаимодействия вакансии и электрона выражается поэтому следующим образом V (г) = — е /е г. Эта система аналогична системе атома водорода, и, исходя из этого, можно ожидать, что серия связанных состояний описывается формулой, подобной формуле для атома водорода [c.103]

Действительно, катионная вакансия на поверхности окисла также представляет собой кислотный центр (локализованный отрицательный заряд), если он связан с протоном. Подобные вакансии можно создавать, замещая анион решетки анионом с меньшей валентностью (например, 02- на р-). [c.162]

В дальнейшем мы часто будем касаться вопроса о заряде дефектов. Во многих местах дефекты могут существовать либо в нейтральном, либо в заряженном состоянии, что является результатом либо улавливания дефектом избыточного электрона, либо удаления одного из электронов, в нормальном состоянии связанного с дефектом (улавливание дырки). В качестве примера рассмотрим анионную вакансию в кристалле галогенида щелочного металла, например хлористого натрия. Удаление иона хлора из узла решетки приводит к тому, что [c.54]

Второе отличие реакций в твердом теле по сравнению с реакциями в жидкостях и газах — различная роль, которую могут играть электроны. В полупроводнике, в частности, электроны в кристалле могут быть свободными, выступая в качестве самостоятельного химического компонента, или же могут быть связаны с отдельными атомами. Подобным же образом дырки , представляющие собой электронные вакансии, можно рассматривать, как химический компонент в кристалле или же как единичные положительные заряды, связанные с атомами. [c.258]

Следует отметить, что представление о центрах как точечных дефектах, захвативших электрон или дырку, является первым приближением, поскольку электронно-дырочные центры — это особые электронные конфигурации групп атомов (ионов), связанные с дефектными участками атомной структуры, захватившими электрон или дырку. Для практических целей обычно сначала рассматривают зарядовое поведение существующих точечных дефектов, а не их совокупности. При этом считают, что в качестве положительно заряженных центров следует рассматривать катионы, занимающие междоузельные положения, а также несвойственные им узлы кристаллической решетки (Ср В", Сц и т. д., где точками обозначен эффективный заряд ионов). Вакансии же анионов представляют как отрицательно заряженные центры (число штрихов означает число [c.36]

Эти связанные с р-зарядом вакансии образуют донорные уровни. [c.392]

В обоих случаях но уравнениям (VI.37) и ( 1.37 ) возникает электронный сульфид с максимальной проводимостью в точке 2, вызванной максимальной концентрацией связанных с зарядом вакансий структуры вычитания. [c.393]

Стадия В. Повышая давление пара серы выше равновесного, мы вызовем вхождение нейтральных атомов серы в кристалл, занятие ими связанных с зарядом вакансий, уничтожение донорных уров-ион [см. уравнение ( 1.37)] по уравнению [c.393]

При облучении полимеров возможно также образование нестабильных продуктов радиолиза. К ним относятся различные свободные радикалы (алкильные, аллильные, полиенильные, перекисные и др.), свободные и связанные заряды (электроны и электронные вакансии, ионы, подвижные сольватированные электроны и др.), накапливающиеся газообразные продукты радиолиза, нейтральные химически активные продукты радиолиза, а также атомы и атомные группы в возбужденном состоянии. Концентрация этих продуктов в полимере нарастает по мере облучения и достигает равновес- [c.129]

На границе раздела металл — твердый электролит образуется двойной электрический слой, связанный с адсорбцией катионнг-ьч или анионных вакансий. По В. Н. Чеботину и Л. М. Соловьев Й, двойной слой на границе раздела фаз может быть представлен так, как это изображено на рис. 7.20. Первый слой состоит из отдельных атомов, второй имеет избыток вакансий по сравнени 0 с их концентрацией в объеме, последующие слои содержат такое же число вакансий, как и в объеме. Однако по аналогии с теорией строения двойного электрического слоя в растворах можно предполагать, что двойной слой состонт из плотной части, локализованной в первом слое, и диффузной части, распределенной в последующих слоях. Подвижными частицами в твердом электролите являются дефекты кристаллической решетки, т. е. катионные и анионные вакансии. Плотность заряда электрода равна сумме плотностей зарядов в плотной части двойного слоя и в его диффузной части. [c.241]

Знание физической химии позволяет использовать ее закономерности для синтеза полупроводников с заданными свойствами. Являясь в большинстве случаев соединениями переменного состава, полупроводники обусловливают биварпантный характер равновесия, что приводит к необходимости регламентировать условия синтеза как по температуре, так и по давлению. При этом возникают полупроводники с донорными или акцепторными уровнями не только за счет примесей, как обычно рассматривается в физике полупроводников, но и за счет незанятых атомами узлов решетки, вакансий, связанных с размазанным в решетке зарядом. Ничтожные концентрации вакансий, например в структурах вычитания, изменяют электропроводность на много порядков и резко влияют на другие полупроводниковые свойства веществ. Существуют и многие другие физикохимические задачи в этой области, на которых мы остановимся ниже. [c.6]

Условия для существования примесных центров могут быть созданы различными способами, (а) Замещение атома основной решетки на элемент с нормально большей валентностью вызывает появление избыточного положительного заряда и связанного с ним электрона. Наиболее ярким примером примесей этого типа являются примеси в германии и кремнии. В ряду углерод, кремний и германий образуются ковалентные структуры с алмазной решеткой. Тепловое воздействие посредством фононного механизма может вызывать появление собственной проводимости в этих веществах. Однако если элемент с валентностью, которая нормально больше четырех, замещает атом в такой решетке, то плотность его электронного облака будет стремиться принять тетрагональное распределение, характерное для алмазной решетки. Чтобы была достигнута такая форма распределения электронного облака, элемент образует частично ионные связи, причем получается однократно заряженный ион совместно с квазисвободным электроном, расположенным около атома примеси. Энергия связи этого электрона меньше энергии связи в вакууме в К раз, где К — диэлектрическая постоянная среды. Следовательно, такие дефекты в основном ионизированы. Это характерно для полупроводников п-типа. (б) Замещение атома в решетке полуметалла на элемент с валентностью, нормально более низкой, производит эффект, обратный только что рассмотренному. Для того чтобы распределение электронного облака было близким к тетрагональному, элемент должен приобрести добавочный электрон, который он получает из кристаллической решетки вблизи от своего местоположения. В результате образуется положительная дырка, локализованная около атома примеси. Как и ранее, энергия связи положительных дырок станет меньше в К раз и, следовательно, дырки будут в основном ионизированы. Это типично для примесных дырочных полупроводников, (в) Вакансии в решетке и атомы или ионы в междуузлиях. Так как дефекты решетки подробно рассматриваются в другой главе этой книги (гл. 2), мы остановимся только на отдельных моментах. [c.171]

Вакансии могут быть связанными с зарядом и несвязанными. Не связаны с зарядом (хотя и влияют на распределение электронного облака) вакансии в структурах разрыхления и деления. Когда в решетке растворяются нейтральные атомы А (или В) с образованием структур вычитания пли внедрения, этп атомы приобретают заряд. Одновременно такой же заряд противоположного знака должен появиться в решетке либо на вакансии, либо па междуузлии (условно, ибо в действительности этот заряд вполне может быть размазан в решетке). [c.379]

Вопрос о возмои ности образования тепловых вакансий (структуры разрыхления) или связанных с зарядом (структуры вычитания) требует термодинамического расчета. С нагреванием, как это описывал Я. И. Френкель, вакуум растворяется в решетке кристалла, образуя вакансии, причем последние не связаны с зарядами, донорные и акцепторные уровни при этом не возникают. [c.380]

Сульфид, селенид и теллурид галлия описываются формулами с целочисленными стехиометрическими коэффициентами, подобно приведенным выше. Их кристаллохимическая формула в нашем написании имеет вид Ga gg,[ ]о,ззз8е и т. п. В решетке сфалерита все узлы неметалла заняты, из узлов металла 0,667 занято галлием, 0,333 — вакансиями, не связанными с зарядом. [c.382]

Смотреть страницы где упоминается термин Вакансии не связанные с зарядом: [c.129] [c.51] [c.12] [c.394] [c.4] [c.10] [c.562] [c.568] [c.313] [c.8] [c.77] [c.97] [c.457] [c.21] [c.72] [c.98] [c.28] [c.458] [c.200] [c.371] [c.210] [c.380] [c.381] [c.401]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология