
- •1) Электронная конфигурация внешних оболочек атомов и типы сил связи в твердых телах.
- •2) Структуры важнейших полупроводников - элементов aiv, avi и соединений типов аiiiвv,
- •3) Симметрия кристаллов.
- •4)Трансляционная симметрия кристаллов.
- •5) Базис и кристаллическая структура.
- •6) Элементарная ячейка.
- •7) Примитивная ячейка.
- •8) Ячейка Вигнера—Зейтца. Решетка Браве.
- •Решетки Бравэ
- •9) Обозначения узлов, направлений и плоскостей в кристалле.
- •10) Обратная решетка, ее свойства.
- •11) Зона Бриллюэна.
- •Характерные точки зоны Бриллюэна
- •Интересные особенности
- •12) Примеси и структурные дефекты в кристаллических и аморфных полупроводниках.
- •13) Химическая природа и электронные свойства примесей.
- •14) Точечные, линейные и двумерные дефекты.
- •Источники и стоки точечных дефектов
- •Комплексы точечных дефектов
- •Одномерные дефекты
- •Двумерные дефекты
- •Трёхмерные дефекты
- •21) Основные приближения зонной теории.
- •22) Волновая функция электрона в периодическом поле кристалла.
- •23) Зона Бриллюэна.
- •24) Энергетические зоны.
- •25) Эффективная масса.
- •Эффективная масса для некоторых полупроводников
- •26) Плотность состояний.
- •Определение
- •27) Уравнения движения электронов и дырок во внешних полях.
- •28) Искривление энергетических зон в электрическом поле.
- •29) Связь зонной структуры с оптическими свойствами полупроводника.
- •30) Уровни энергии, создаваемые примесными центрами в полупроводниках.
- •31) Доноры и акцепторы.
- •32) Мелкие и глубокие уровни.
- •33) Водородоподобные примесные центры.
- •42) Проводимость, постоянная Холла и термо-эдс. По характеру проводимости. Собственная проводимость
- •Примесная проводимость
- •43) Дрейфовая скорость, дрейфовая и холловская подвижности, фактор Холла.
- •44) Дрейфовый и диффузионный ток.
- •45) Соотношение Эйнштейна.
- •46) Механизмы рассеяния носителей заряда в неидеальной решетке.
- •47) Взаимодействие носителей заряда с акустическими и оптическими фононами.
- •48) Рассеяние носителей заряда на заряженных и нейтральных примесях.
- •49) Генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда.
- •50)Уравнение кинетики рекомбинации.
- •51) Времена жизни.
- •52) Фотопроводимость.
- •53) Механизмы рекомбинации.
- •54) Излучательная и безызлучательная рекомбинация.
- •55) Межзонная рекомбинация.
- •56) Рекомбинация через уровни примесей и дефектов.
- •57) Центры прилипания.
- •59) Схема энергетических зон в контакте металл-полупроводник.
- •60) Обогащенные, обедненные и инверсионные слои пространственного заряда вблизи контакта.
- •61) Вольт-амперная характеристика барьера Шоттки.
- •62) Энергетическая диаграмма р-п перехода.
- •63) Инжекция неосновных носителей заряда в р-п переходе.
- •64) Гетеропереходы.
- •65) Энергетические диаграммы гетеропереходов.
8) Ячейка Вигнера—Зейтца. Решетка Браве.
Решетки Бравэ
Каждую кристаллическую структуру можно охарактеризовать определенным набором элементарных трансляций. В зависимости от отношения значений и взаимной ориентации основных трансляций a, b, c получаются решетки, отличающиеся друг от друга по своей симметрии. Бравэ доказал, что существует всего 14 типов решеток, отличающихся по своей симметрии. Они названы решетками Бравэ. Среди этих 14 решеток 7 являются примитивными и базисными. Распределение 14 решеток Бравэ по 7 сингониям показано в табл. 1.2
Ячейка Вигнера–Зейтца
Вигнером и Зейтцем был предложен способ построения таких примитивных ячеек, которые обладали бы полной симметрией решетки Бравэ. Этот способ состоит в том, что произвольно выбранный узел решетки Бравэ соединяют прямыми линиями с ближайшими эквивалентными узлами; затем проводят плоскости, перпендикулярные этим прямым и проходящие через их середину (рис. 1.11 а). В результате получают замкнутую область пространства с центром в выбранном узле, все точки которого лежат ближе к нему, чем к любому другому узлу решетки. Эта область носит название ячейки Вигнера–Зейтца. Она примитивна, поскольку только атом в центре принадлежит ей. Объем ее равен объему элементарной ячейки, построенной на кратчайших трансляциях решетки.
Ячейка Вигнера-Зейтца для примитивной кубической решетки имеет форму куба. Для объемноцентрированной кубической (ОЦК) решетки выберем в качестве исходного узла центральный узел куба. Восемь перпендикулярных плоскостей, проведенных через середины отрезков, соединяющих исходный узел с узлами, находящимися в вершинах куба, образуют правильный восьмигранник (октаэдр). Шесть перпендикулярных плоскостей, проведенных через середины отрезков, соединяющих исходный узел с узлами, находящимися в центре соседних кубов, отсекут шесть вершин октаэдра, образуя четырнадцатигранник. Восемь его граней - правильные шестиугольники, а шесть граней – квадраты (рис. 1.11 б). Аналогично можно построить ячейку Вигнера-Зейтца для гранецентрированной кубической (ГЦК) решетки (рис. 1.11 в). Ячейки Вигнера-Зейтца будут в дальнейшем необходимы при рассмотрении тепловых и электрических свойств кристаллических твердых тел.
|
Рис. 1.11. Ячейка Вигнера−Зейтца: а – двумерный случай (заштрихованная область), б – для объемноцентрированной кубической ячейки, в – для гранецентрированной кубической ячейки |
Решетки Бравэ
Сингония |
Тип решетки |
|||
Примитивная |
Базоцентри-рованная |
Объемно-центрированная |
Гранецентри-рованная |
|
риклинная |
|
|
|
|
Моноклинная |
|
|
|
|
Ромбическая |
|
|
|
|
Тригональная (ромбоэдрическая) |
|
|
|
|
Тетрагональная |
|
|
|
|
Гексагональная |
|
|
|
|
Кубическая |
|
|
|
|