從物理學(xué)中固體的能帶理論來(lái)看,非金屬固體具有價(jià)帶,禁帶和導(dǎo)帶,當(dāng)在OR時(shí),導(dǎo)帶全部完善,價(jià)帶全部被電子填滿,由于熱能作用或其它能量傳遞過(guò)程 ,價(jià)帶中電子得到一能量Eg,而被激發(fā)入導(dǎo)帶,這時(shí)在導(dǎo)帶中存在一個(gè)電子,在價(jià)帶留一孔穴,孔穴也可以導(dǎo)電,這樣雖末破壞原子排列的周期性,在由于孔穴和電子分別帶有正負(fù)電荷,在它們附近形成一個(gè)附加電場(chǎng),引起周期勢(shì)場(chǎng)畸變,造成晶體不完整性稱電荷缺陷。
例:純半導(dǎo)體禁帶較寬,價(jià)電帶電子很難越過(guò)禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶,導(dǎo)電率很低,為改善導(dǎo)電性,可采用摻加雜質(zhì)的辦法,如在半導(dǎo)體硅中摻入P和B,摻入一個(gè)P,則與周圍Si原子形成四對(duì)共價(jià)鍵,并導(dǎo)出一個(gè)電子,叫施主型雜質(zhì),這個(gè)多余電子處于半束縛狀態(tài),只須填加很少能量,就能躍遷到導(dǎo)帶中,它的能量狀態(tài)是在禁帶上部靠近導(dǎo)帶下部的一個(gè)附加能級(jí)上,叫施主能級(jí),叫n型半導(dǎo)體。當(dāng)摻入一個(gè)B,少一個(gè)電子,不得不向其它Si原子奪取一個(gè)電子補(bǔ)充,這就在Si原子中造成空穴,叫受主型雜質(zhì),這個(gè)空穴也僅增加一點(diǎn)能量就能把價(jià)帶中電子吸過(guò)來(lái),它的能量狀態(tài)在禁帶下部靠近價(jià)帶頂部一個(gè)附加能級(jí),叫受主能級(jí),叫P型半導(dǎo)體,自由電子,空穴都是晶體一種缺
點(diǎn)缺陷在實(shí)踐中有重要意義:燒成燒結(jié),固相反應(yīng),擴(kuò)散,對(duì)半導(dǎo)體,電絕緣用陶瓷有重要意義,使晶體著色等。
[1] |