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文档简介

半导体的晶体结构和

结合性质

1、金刚石型结构和共价键化学键:

构成晶体的结合力.共价键:

由同种晶体组成的元素半导体,其原子间无电负性差,它们通过共用一对自旋相反而配对的价电子结合在一起.半导体的晶体结构和结合性质共价键的特点饱和性方向性正四面体结构金刚石型结构的晶胞Ge:a=5.43089埃Si:a=5.65754埃共价键是原子通过电子云的重叠形成的作用，所以，既有方向性，也有饱和性，即电子云要按照一定的方向重叠，才能保证最大重叠，保证共价键的稳定性，所以导致了分子中的共价键间的键角。另外，原子都有自己特定的成键数目，如H原子只能形成1个共价键，O原子可以形成2个键，即饱和性

金刚石型结构{100}面上的投影：金刚石结构的半导体：金刚石、硅、锗000002、闪锌矿结构和混合键材料:Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族二元化合物半导体

例:ZnS、ZnSe、GaAs、GaP化学键:

共价键+离子键

(共价键占优势）闪锌矿结构的结晶学原胞极性半导体沿着[111]方向看，（111）面以双原子层的形式按ABCABCA…顺序堆积起来。立方对称性3、纤锌矿型结构材料:Ⅱ-Ⅵ族二元化合物半导体

例:ZnS、ZnSe、CdS、CdSe化学键:

共价键+离子键

(离子键占优势）(001)面是两类原子各自组成的六方排列的双原子层按ABABA…顺序堆积

纤锌矿结构（四面体间隙）典型晶体：ZnS、CdS

SCd123454、氯化钠型结构不以四面体结构结晶材料:IV-Ⅵ族二元化合物半导体

例:硫化铅、硒化铅、碲化铅等简单化合物晶体（填隙）

NaCl结构（八面体间隙）典型晶体：NaCl、LiF、KBr

Cl-AlN晶体的能带特点对纤锌矿结构

直接带隙导带极小值与价带极大值在点对闪锌矿结构

间接带隙导带极小值在X点，价带极大值在点小结●在完整的半导体中，电子的能谱是一些密集的能级组成的带（能带），能带与能带之间被禁带隔开。在每个能带中，电子的能量E可表示成波矢的函数E(k)。在绝对零度时，完全被电子充满的最高能带，称为价带，能量最低的空带称为导带。●有效质

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