Атомная структура полупроводников Введение симметрия кристаллов

Атомная структура полупроводников • Введение: симметрия кристаллов • Основные понятия: пространственная решетка, вектора основных трансляций, элементарная ячейка, примитивная ячейка, ячейка Вигнера-Зейтца • Обозначения направлений и плоскостей (индексы Миллера) • Основные типы решеток (решетки Браве). • Кристаллическая структура = пространственная решетка + базис • Структура важнейших полупроводников: Ge, Si, Ga. As • Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах. Условие Брэгга. • Обратная решетка. Зона Бриллюэна.

Двумерная решетка Вектора основных трансляций: выбор неоднозначен Элементарные ячейки. Примитивные ячейки

Ячейка Вигнера-Зейтца Построение ячейки Вигнера-Зейтца Заполнение плоскости ячейками Вигнера-Зейтца

Обозначения направлений и плоскостей (индексы Миллера)

Индексы Миллера основных плоскостей кубической решетки z x y

Основные типы двумерных решеток (решетки Браве)

Основные типы трехмерных решеток (решетки Браве; всего – 14, показаны только кубические) Простая кубическая Объёмноцентрированная Гранецентрированная кубическая (ОЦК) кубическая (ГЦК)

Кристаллическая структура = = пространственная решетка + базис

Структура важнейших полупроводников Структура алмаза (Ge, Si) Структура цинковой обманки (Ga. As и другие III-V)

Образование тетраэдрической конфигурации связей в структуре алмаза: sp 3 гибридизация

Образование энергетических зон электронов в алмазе вследствие sp 3 гибридизации

Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах. Условие Брэгга. Методы наблюдения дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Атомный фактор и структурный фактор рассеяния.

Обратная решетка. Зона Бриллюэна

Первая зона Бриллюэна для ГЦК решетки