半导体物理中 热缺陷 形成的原理? 热缺陷是由于晶体中的原2113子(或离子5261)的热运动而造成的缺陷,从几何图4102形上看是一种点缺陷,热缺1653陷的数量与温度有关,温度愈高,造成缺陷的机会愈多。晶体中热缺陷有2种形态,一是肖脱基(Schotty)缺陷,2是弗仑克尔(Frenkel)缺陷。1)肖脱基缺陷由于热运动,晶体中阳离子及阴离子脱离平衡位置,跑到晶体表面或晶界位置上,构成一层新的界面,而产生阳离子空位及阴离子空位,不过,这些阳离子空位与阴离子空位是符合晶体化学计量比的。如:MgO晶体中,形成Mg2+和O2-空位数相等。而在TiO2中,每形成一个Ti4+离子空位,就形成两个O2-离子空位。肖脱基缺陷实际产生过程是:由于靠近表面层的离子热运动到新的晶面后产生空位,然后,内部邻近的离子再进入这个空位,这样逐步进行而造成缺陷。2)弗仑克尔缺陷弗仑克尔缺陷形成过程为:一种离子脱离平衡位置挤入晶体的间隙位置中去,形成所谓间隙(或称填隙)离子,而原来位置形成了阳离子或阴离子空位。这种缺陷的特点是间隙离子和空位是成对出现的。弗仑克尔缺陷除与温度有关外,与晶体本身结构也有很大关系,若晶体中间隙位置较大,则易形成弗仑克尔缺陷。如AgBr比NaCl易形成这种缺陷。
什么是空位阱 半导体物理学是固体物理学的重要分支,是固体电子学的基础。半导体材料物理性质的研究最早可追溯到1833年,当时法拉第发现硫化银的电导率随温度升高而迅速增加。1873年。
固体物理学的超导电性 在很低的温度,由于热扰动强度降低,在某些固体中出现宏观量子现象。开默林·昂内斯于1911年发现水银在Tc=4.2K完全失去电阻,他称此特性为超导电性,Tc为超导转变温度。1933年W.迈斯纳等发现金属在超导态时具有完全抗磁性。后来人们又发现温度在TC时金属的比热发生突变。根据这些特性,建立了超导体的电磁理 论和热力学。1946年F.伦敦预言超导电性是宏观量子现象,并存在磁通量子Φ'0=h/e。1961年实验测定的磁通量子Φ'0=h/2e。这正好符合1956年L.库珀提出的金属费米面上电子配对(称为库珀对)的概念。H.弗罗利希在1950年提出超导电性来源于金属中电子和点阵波的耦合,预言并发现TC依赖晶格原子质量的同位素效应。1957年J.巴丁、L.库珀和J.施里弗成功提出以电子–声子相互作用引起费米面附近电子配对为基础的超导微观理论,称为BCS理论。1960年I.加埃沃发现超导体的单电子隧道效应,并可用它测定超导态能隙2Δ随温度T的变化规律,支持了BCS理论。1950—1959年,V.京茨堡、L.朗道、A.阿布里考索夫和L.戈科夫建立并论证了超导态宏观波函数应满足的方程组,并由此导出第二类超导体的基本特性。发展了一种用序参量描述超导态的理论,称为ΓЛΑΓ(GLAG)理论。继江崎玲于奈在。