点缺陷:
在一定的温度下,组成晶体的格点原子在平衡位置附近做振动,这些振动就会有强有弱,这样会使得一部分原子可以获得足够的能量,而挣脱周围电子对它的束缚,挤入间隙位置,这样的结果就形成了间隙原子和相应的空位,间隙原子核相应的空位是成对出现,称为Frenkel缺陷
若间隙原子运动到样品表面,形成了新的原子层,则样品的体内只有空位存在,我们把这种只有空位没有间隙原子的缺陷称为Schottky肖特基缺陷
在一个样品中,肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷是同时存在的,但是这两个缺陷从数量上来看,肖特基缺陷的浓度,远高于弗伦克尔缺陷的浓度,原子挤入间隙所需要的能量比较高,振动能量大,可以依次挤到表面,所以更多观察到的是肖特基缺陷
对于Si和Ge这样的元素半导体来说,空位周围的四个原子各有一个未成对的价电子,这些价电子倾向于接受电子,形成饱和共价键,起的是受主的作用,对于间隙原子来说,自身存在四个未成对的价电子,可以起到施主的作用,也可以从其他地方夺电子,可以起到受主的作用
在三五族化合物半导体当中,以砷化镓为例,点缺陷的来源
1.热振动 热振动分为两种情况,Ga挤入间隙,As挤入间隙
2.成分偏离了正常的化学比,这也会造成点缺陷(Ga偏多的话,就会形成As的空位,反之亦然)
二元化合物半导体可以写成AB,三族在前,五族在后,替位原子缺陷,A取代了B,记作Ab,是价电子少的,取代加电子多的,起的是受主作用,B取代A,记作Ba,起的是施主作用,所谓的替位原子缺陷
刃型位错
组成晶体的原子严格周期性排列
大家看这个时候上面列数比下方多,就会出现一个电子悬挂在那,没有形成共价键,这里的话,可以是一串施主,也可以是一串受主
我们还可以从能带图上来看,上方共价键结合的更紧,所以对于压缩区域来说禁带宽度变得更大,在同样的区间内,晶格被拉伸,这一块相当于禁带宽度变窄,所以左边变宽的对应的压缩区,而下半部分对应的是伸长区