半導體常見的晶體結構,矽的晶體結構是什麼?又稱什麼

2022-12-18 17:40:01 字數 4855 閱讀 5282

1樓:生活達人小桃子

決定半導體材料的基本物理特性,即原子或離子的長程有序的週期性排列。按空間點陣學說,晶體的內在結構可概括為一些相同點在空間有規則地作週期性的無限分布。點子的總體稱為點陣,通過點陣的結點可作許多平行的直線組和平行的晶面組。

這樣,點陣就成網格,稱為晶格。由於晶格的週期性,可取乙個以格點為頂點、邊長等於該方向上的週期的六面體作為重複單元,來概括晶格的特徵。固體物理學取最小的重複單元,格點只在頂角上。

這樣的重複單元只反映晶體結構的週期性,稱為原胞。結晶學取較大的重複單元,格點不僅在頂角上,還可在體心和面心上,這樣的重複單元既反映晶格的週期性,也反映了晶體的對稱性。

常見的半導體的晶體結構有金剛石型、閃鋅礦型、纖鋅礦型和氯化鈉型4種,如圖和表所示。在三元化合物半導體中有部分呈黃銅礦型結構,金剛石型、閃鋅礦型和氯化鈉型結構可看成是由兩套麵心立方格仔套構而成。不同的是,金剛石型和閃鋅礦型是兩套格仔沿體。

對角線的1/4方向套構,而氯化鈉型則是沿1/2[100]方向套構;金剛石晶格中所有原子同種,而閃鋅礦和氯化鈉晶格中有兩種原子;閃鋅礦型各晶面的原子排布總數目與金剛石型相同,但在同一晶面或同一晶向上,兩種原子的排布卻不相同。纖鋅礦型屬六方晶系,其中硫原子呈六方密堆集,而鋅原子則佔據四面體間隙的一半,與閃鋅礦相似,它們的每乙個原子場處於異種原子構成的正四面體中心。但閃鋅礦結構中,次近鄰異種原子層的原子位置彼此錯開60°,而在纖鋅礦型中,則是上下相對的。

採取這種方式使次近鄰異種原子的距離更近,會增強正負離子的相互吸引作用,因此,纖鋅礦型多出現於兩種原子間負電性差大、化學鍵中離子鍵成分高的二元化合物中。

2樓:娛樂影視君

半導體的種類很多,常用的si、ge、gaas等都是晶體,但是也有用作為太陽電池等的非晶體si,還有用作為光電子器件等的有機半導體等。各有各的特點,則各有各的用處。所以說,半導體不一定都是晶體。

半導體、絕緣體和導體由禁帶寬度劃分,即導帶與價帶之間的相對位置決定。 1 導體的導帶和價帶基本重合,禁帶寬度為0,電子由價帶進入導帶基本無需額外能量,因此內部存在大量自由電子,具有低電阻率。 2 半導體導帶和價帶距離適中,即禁帶寬度適中,因此價帶中的電子在常見能量級別的激勵下,例如光、熱和電壓,即可進入導帶,導致半導體電阻率變化。

3 絕緣體與半導體類同,但禁帶寬度很寬,需要大量能量才能導電,例如高於5000v的高壓電,因此電阻率很高。光和熱通常無法導致絕緣體導電,絕緣體一般耐熱性不高,能導致電子躍遷到導帶的溫度下,大部分碳基絕緣體已經碳化,其餘絕緣體已經熔化或氣化。半導體:

電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度係數的物質。半導體 半導體 室溫時電阻率約在10-5~107歐·公尺之間,溫度公升高時電阻率指數則減小。半導體材料很多,按化學成分可分為元素半存。

無晶格缺陷的純淨半 本段半導體定義 電阻率介於金屬和絕緣體[1]之間並有負的電阻溫度係數的物質。 半導體室溫時電阻率約在10e-5~10e7歐姆·公尺之間,溫度公升高本段歷程 ic封裝歷史始於30多年前。當時採用金屬和陶瓷兩大類封殼,它們曾是電子工業界的「轅馬」,憑其結實、可靠、散熱好、功耗大、能承受嚴酷環境條件等優點,廣泛滿足從消費類電子產品到空間電子產品的需求。

3樓:迷途羔羊

一、導體。

1、導體原子結構。

銅是良導體,其原子結構見圖1,第一層2個電子,第二層8個電子,第三層18個電子,最外層只有乙個電子。

圖1:銅原子結構圖。

2、價帶與核心。

原子的最外層電子軌道稱為價帶軌道,他決定著原子的電特性,銅原子內部簡化見圖2,叫做核心。

圖2:通原子的核心。

3、自由電子。

原子核心與價電子之間的吸引力很小,外力非常容易使這個電子脫離銅原子,這就是價電子經常稱為自由電子的原子的原因,也是銅成為良導體的原因,外加微小的電壓,自由電子就在電場的作用下形成定向移動,也就是形成電流。最好的導體是銅、銀、金,他們都可以用圖2的核心圖表示。

二、半導體。

最好的導體都有乙個價電子,最好的絕緣體都有8個價電子,半導體介於導體和半導體之間,最好的半導體都有4個價電子。

1、鍺半導體。

早期半導體元器件使用的唯一原材料,但是鍺半導體存著致命的缺陷,反向電流過大,後來矽半導體的實用化,大部分器件開始使用矽製造!鍺應用的很少了。

2、矽半導體。

矽是地球上除氧外含量最豐富的元素,早期矽的提純技術制約了矽的應用,提純技術突破後,矽成為半導體的首要材料,矽的原子結構和核心見圖3和圖4。

圖3:矽原子結構圖。

圖4:矽原子核心。

三、矽晶體。

矽原子結合成固體時,他們排列具有規律性,稱為矽晶體。

1、共價鍵。

矽晶體中的的共價鍵,見圖5。

圖5:矽晶體中的共價鍵。

2、價帶飽和。

每個矽原子價帶軌道中都有8個電子,8個電子的穩定結構使矽形成穩定的固體,沒有人知道為什麼原子的最外層軌道為什麼都趨向於8個電子,如果乙個元素最外層沒有8個電子,那麼這個元素就與其它元素結合共享電子,以使最外層達到8個電子。

3、空穴。在一定的溫度下,矽晶體形成乙個自由電子的同時會產生乙個空穴,即空穴和電子成對出現。

圖6:自由電子和空穴。

4、復合與壽命。

純淨的矽中,電子和空穴會結合,導致電子和空穴的消失,稱為復合,一定條件下,產生的電子和空穴與復合的速度是平衡的,也就是電子和空穴的濃度保持乙個穩定的水平。

四、本徵半導體。

本徵半導體是指純淨半導體,如果晶體中每個原子都是矽原子就稱為矽本徵半導體。

1、自由電子的流動。

假設本徵半導體中只有乙個空穴和電子,圖7中電子在正極的吸引下,負極電場的排斥下,從右側向左側運動,形成電子的流動。圖7:

4樓:經濟資料愛好

一、n型半導體。

n型半導體也稱為電子型半導體,即自由電子濃度遠大於空穴濃度的雜質半導體。

形成原理。摻雜和缺陷均可造成導帶中電子濃度的增高。 對於鍺、矽類半導體材料,摻雜ⅴ族元素,當雜質原子以替位方式取代晶格中的鍺、矽原子時,可提供除滿足共價鍵配位以外的乙個多餘電子,這就形成了半導體中導帶電子濃度的增加,該類雜質原子稱為施主。 ⅲ族化合物半導體的施主往往採用ⅳ或ⅵ族元素。

某些氧化物半導體,其化學配比往往呈現缺氧,這些氧空位能表現出施主的作用,因而該類氧化物通常呈電子導電性,即是n型半導體,真空加熱,能進一步加強缺氧的程度。

二、p型半導體。

p型半導體一般指空穴型半導體,是以帶正電的空穴導電為主的半導體。

形成在純淨的矽晶體中摻入三價元素(如硼),使之取代晶格中矽原子的位置,就形成p型半導體。在p型半導體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導電。由於p型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故p型半導體呈電中性。

空穴主要由雜質原子提供,自由電子由熱激發形成。

特點:(一)、n型半導體。

由於n型半導體中正電荷量與負電荷量相等,故n型半導體呈電中性。自由電子主要由雜質原子提供,空穴由熱激發形成。摻入的雜質越多,多子(自由電子)的濃度就越高,導電性能就越強。

(二)、p型半導體。

摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能就越強。

5樓:小破孩

固體材料的存在形式一般可分為非晶(alnorphous)、多晶。(po1ycγstalline)和單晶(sing憶cγstal)°理想的單晶材料具有完整的原子或分子的週期性排列,整個單晶材料在三維空間中的排列是長程有序的。h9da4vh2gjamcr-4em晶格是構成晶體材料週期性排列的最小結構單元,其在三維空間規律性地重複排列組成了單晶材料。

一般而言,半導體屬於單晶材料,其光電性質不僅由化學組分決定,更會受單晶材料中原子排列影響。以最常見的矽半導體材料為例,單晶矽為類金剛石晶體結構,每個矽原子都與相鄰的4個矽原子成鍵形成四面體結構(見圖5-7)。

大部分的ⅲ-v族化合物半導體為閃鋅礦緯構,如gaas,其晶體結構特徵與金剛石結構相似,每個ga原子都與4個相鄰的as原子構成四面體,同樣每個as原子也都與4個相鄰的ga原子構成四面體,這些結構的週期性排列形成了gaas單晶。閃鋅礦結構的gan是亞穩態化合物,在大氣壓力下,c1an晶體一般為六方纖鋅礦結構(見圖5-8),是由ga和n兩種原子各自組成的六方排列的雙原子層堆積而成。由於晶體結構不同,閃鋅礦型gan表現出與纖鋅礦型gan不同的特性,其在300k時的禁帶寬度為3.

2~3,3cv,低於纖鋅礦型gan(3,39ev)。

矽的晶體結構是什麼?又稱什麼

6樓:化學指導哥哥

矽為原子晶體,每個矽原子與鄰近的四個矽原子形成正四面體結構,整個晶體內部是立體網狀結構。

7樓:匿名使用者

矽的晶體結構是共價四面體。

矽晶體中雖然不等價原子的環境不完全相同,但任何乙個原子中都有4個最近鄰的原子,與之形成共價鍵。

8樓:匿名使用者

矽是最常見的應用最廣的半導體材料,矽的原子序數為14。它的原子核外有14個電子,這些電子圍繞著原子核作層狀的軌道分布運動。

常見的晶體結構型別有幾種

9樓:麼睿識充騰

常見金屬晶體結構:體心立方晶格、麵心立方晶格、密排六方晶格;

α-fe、cr、v屬於體心立方晶格;

γ-fe、al、cu、ni、pb屬於麵心立方晶格;

mg、zn屬於密排六方晶格。

10樓:讓憶雪藩職

a1(立方最密堆積。

ccp,如金,銅,鋁)a2(體心立方堆積。

bcp如鈉。

)a3(六方最密堆積,hcp,如mg,zn)a4(金剛石型堆積)

半導體都是有晶體結構嗎?

半導體的型別-n型、p型是怎樣定義和區別的?

11樓:一縷麥香

2分鐘使你真正了解半導體,p型半導體與n型半導體詳解,二極體,0基礎學習電子知識,二極體的內部成分,半導體詳細講解。

金屬的晶體結構是怎樣的,金屬銅的晶體結構是什麼樣的?

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請教高手該型別的晶體結構圖是怎麼做出來的,急求

橢球圖可以利用xp畫圖 現在這種晶體圖用的比較少了 主要用diamond畫圖 個別雜誌例如 acta e就需要畫這種橢球圖滿意請採納謝謝 請教部分晶體結構資料值的含義 就是日期 5 3 看地圖 23 應該是風力值 最下方的箭頭 是時間段 彩色的小方框 報告之類的首先要了解圖例 下面我就把這個 各個部...

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