Структура алмаза

Решетку алмазного типа имеют важнейшие элементарные полупроводники, принадлежащие к IV группе периодической системы элементов: германий, кремний, а также серое олово.

Все связи в структуре алмаза направлены по <111> и составляют друг с другом 109^°28’. Каждый атом окружен четырьмя такими же атомами, располагающимися по вершинам тетраэдра (рис.7).

В результате пространственная решетка формируется в форме, фрагмент которой приведен на рис.8. В ней можно выделить кубическую элементарную ячейку,

представленную на рис.9. Такая ячейка не является примитивной. Внутри ее находятся четыре атома, связанные с атомами, расположенными на углах куба, а также в середине его граней. На одну элементарную ячейку приходится 8 атомов: в вершинах куба 8×1/8, на гранях 6×1/2 и внутри ячейки четыре. Координаты базиса [[000]], [[0,1/2,1/2]], [[1/2,0,1/2]], [[1/2,1/2,0]], [[1/4,1/4,1/4]], [[1/4,3/4,3/4]], [[3/4,1/4,3/4]], [[3/4,3/4,1/4]]. На рис.8 ясно видно, что структура, являясь однородной, должна быть анизотропной, т.е. ее свойства в различных направлениях неодинаковы. Так, в структуре четко видны шестисторонние «каналы» в направлениях <111>, проходящие насквозь. По этим каналам особо легко идет диффузия примесей в кристалле.

Другие проявления анизотропных свойств полупроводников типа алмаза обсуждаются ниже. Их основные характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристики элементарных полупроводников

со структурой типа алмаза

Элемент	Параметр решетки, Å	Температура плавления, ^°С	Ширина запрещенной зоны, эВ
Алмаз Кремний Германий Серое олово	3,57 5,43 5,68 6,49	-	5,6 1,21 0,78 0,08

Дата добавления: 2014-01-05