49. Құрылымның өздік ақаулары.

Реті жоқ конденсирленген ортадағы құрылымды дефектілердіс Андерсон байқаған. Оның кейінгі дамуын Мотт,Девис, Стрит,(МДС) Кастнер, Адлер және Фринцис(КАФ) жүзеге асырды. Мотт пен Стрит құрылымды дефектілер туралы көзқарасында атомдардың бір реттілігінде химиялық бұзылуды қарастырды. Олрдың айтуы бойынша, бұл бұзылулар құрылымдағы дефектілердің D⁰, D⁺, D^- түрлеріне алып келеді.Кері корреляциялық энергияға U^- байланысты D^- D⁺ зарядталған дефектілердің пайда болуы энергетикалық үнемді. D⁰ және D^- дефектілерге мына схема бойынша ыдырайды:

2D⁰ D⁺ + D^-

Мұндай реакция экзотермиялық болады.Құрылымды дефектілерге деген көзқарасқа Кастнер, Адлер және Фрицще (КАФ) жұмыстарындағы a-Se мысал бола алады. Олар ажыратылмайтын жұп электрондарды (LP-эл) қолдана отырып, халькоген атомдарында C⁺_n +C^-_n ауыспалы валенттігі бар жұптардың (VAP)пайда болатынын атап айтты және C⁺_n ,C^-_n ,C⁰_n (мұндағы С-халькоген атомы) белгілеулерін енгізді. Жоғарғы индекстер дефектінің заряд күйін, төменгі индекстер-байланыс санын көрсетеді. VAP моделіндегі C⁰₃ нейтралды дефект, оның ыдырауы:

2 C⁰₃ C⁺₃ + C^-₁

Бұл реакция энергияның шығуымен жүретіндігі көрсетілген болатын. Осылайша, a-Se-гі құрылымды меншікті дефект үш C⁺₃ және бір C^-₁ валентті байланыстардың зарядталған центрі болады. Мышьяк атомдарымен байланысқан құрылымды дефектінің белгіленуі:_spP⁺₄, _pP₂^-, мұндағы P- пниктед.Аморфты мышьяктағы негізгі құрылымды дефектілер нейтралды центр _pP₂⁰ және _spP⁰₃ болып табылады. Ал бұл екі центрлердің ара қатынасындағы реакция басқа қосымша центрлердің тууына алып келеді:

_p P₂⁰+ _spP⁰_{3 p}P⁰₃+ _spP⁺₄

КЕДО-гі құрылымды дефектілерге деген көзқарас Ферми деңгейінің орналасуын да түсіндіріп өтеді, сонымен қатар фотоқұрылымды ауысу, қайта қосу эффекті, фотоиндерцирленген ЭПР т.б.

Айтылған дефектілер энергетикалық және құрылымды диаграммалары 2-суретте көрсетілген. Фотолюминесценция және фотоиндуцирленген ЭПР қарастырылған модельдерде тек бір-бірімен оқшауланған заряды бар дефект центрлерімен байланысқанын атап өтейік, бірақ Фотолюминесценцияның концентрациясы ~10²⁰ см^-3-қа жететін қоспаға сезімтал емес нейттралды дефектілермен байланыста болатынын Хадженсом мен Кастнер жоғарыда айтты. Әртүрлі әдістермен алынған шынының қасиеттерін бөлшектеніп зарядталған байланыстардың және ауыспалы валенттігі бар жұптар моделдері түсіндіреді. Модельді көзқарасқа сүйене отырып, оң зарядталған қоспалар дефект центрлерімен бірге теріс зарядтармен конпенсацияланады, нәтижеде Ферми деңгейі ығысады. Егер тыйым салынған зонадағы меншікті күйдің тығыздығын кемітсе, онда КЕДО-ғы қоспаға сезімталдық артады. Мұндай операцияны конпенспация жолымен алуға болады, не II немесе III топтағы элементтерді енгізу, не үлкен электр терістілігі бар атомдарды енгізу арқылы.

12.2-сурет. Құрылымдағы дефектінің энергетикалық деңгейінің диаграммасы

МДС және КАФ модельдері шын мәнінде толығымен КЕДО үшін дұрыс бола алады. НП( Кристалды емес жартылай өткізгіш)-да сыртқы күш әсерінен орбиталь дефицитті төртэлектронды үш центрлі байланысы бар квази молекула түріндегі нейтралды - диамагнитті дефекті пайда болуы мүмкін.Құрылымды дефектілердің модельдері модификациялануы және дамуы мүмкін, бірақ кристаллды емес жартылайөткізгіш теориясының негізгі жетістігі МП-ң электронды қасиеттері, дефектілер және олардың құрылысы болып табылады,сәйкесінше, бұл дефектінің концентрациясы мен табиғатын өзгерте отырып, кристалды емес жартылайөткізгіштердің электронды қасиеттерін де өзгертуге болады.