Transcript Classificazione difetti struttura cristallina: • difetti di punto : vacanze, interstiziali, sostituzionali • difetti lineari: edge dislocation, screw dislocation • difetti planari: grain.

Classificazione difetti struttura cristallina:
• difetti di punto : vacanze, interstiziali, sostituzionali
• difetti lineari: edge dislocation, screw dislocation
• difetti planari: grain boundaries, stacking faults
Dispositivi a semiconduttore
1
Difetti di punto
Dispositivi a semiconduttore
2
Pj  P0 exp(E m /kBT)

Dispositivi a semiconduttore
3
Vacanza
dislocazione
Interstiziale
AFM image of the last PbSe layer of a 60-period PbSe/PbEuTe superlattice grown by MBE. The tensily strained PbSe
layers relax via Stranski-Krastanow growth mode. The strain fields in the PbEuTe spacer layers induced by the PbSe
islands lead to a nearly perfect hexagonal lateral ordering, disrupted only by point defects, such as vacancies (blue),
dots at interstitional positions (green), or by additionally inserted dot rows ("dislocations", red).
Dispositivi a semiconduttore
4
DIFETTI DI LINEA: DISLOCAZIONI di Spigolo (edge dislocation)
Dispositivi a semiconduttore
5
Difetti di linea (screw dislocations)
Dispositivi a semiconduttore
6
Interfacce fra materiali diversi:
Strain e misfit dislocation
Dispositivi a semiconduttore
7
Dispositivi a semiconduttore
8
Cambia crescita,
cambia qualità
materiale
Dispositivi a semiconduttore
9
Edge dislocation: Burger vector
linea dislocazione
Screw dislocation: Burger vector \\ linea dislocazione
Dispositivi a semiconduttore
10
Difetti di superficie
Materiale policristallino
Dispositivi a semiconduttore
11
Difetti di superficie
Bordi di grano
Materiale policristallino
Dispositivi a semiconduttore
12
Difetti di superficie
Dispositivi a semiconduttore
13
Stacking fault
Con SF
AB_FCC perfetto
Dispositivi a semiconduttore
14
Difetti di Volume
Precipitati (es. Ossigeno in Silicio)
Dispositivi a semiconduttore
Formazioni di cluster
15
Difetti sostituzionali
Impurezze sostituzionali
non isovalenti
P
Dispositivi a semiconduttore
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Impurezze sostituzionali non isovalenti
Accettori
Dispositivi a semiconduttore
Donori
17
D+
D0
free
5P
+e
+e
-e
-e
Atomo di idrogeno
Atomo di idrogeno ionizzato
Dispositivi a semiconduttore
18
Atomo di idrogeno
Ry/4
Ry
4
me e
Ry  2 2  13.6056923(12) eV
8 o hDispositivi a semiconduttore
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Atomo di idrogeno
Nei semiconduttori consideriamo
solo lo stato 1s
4 o 
ao 
me e 2
me e 4
Ry  2 2
8 o h
2
* 2
*
4




me
o
ao* 

a
o
m*e e 2
me*
* 4
*
m
e
m
e
e
Ry * 

Ry
8( o * ) 2 h 2
me ( * ) 2
Dispositivi a semiconduttore
20
Dispositivi a semiconduttore
21
A0
A-
B
B
3P
3P
Dispositivi a semiconduttore
22
A0
B
3P
B
Stato vuoto
localizzato intorno
al Boro, ma non
fisso.
+e
-e
3P
Linguaggio
lacuna
Atomo di antiidrogeno
* 4
*
m
e
m
h
h
Ry* 

Ry
Dispositivi a semiconduttore
8( o * ) 2 h 2
me ( *23) 2
A-
B
B
3P
Tutti gli stati intorno al B
sono pieni.
+e
+e
Atomo di antiidrogeno
ionizzato
-e
La lacuna è altroveDispositivi a semiconduttore
24
Dispositivi a semiconduttore
25
Donori e accettori in Silicio
Dispositivi a semiconduttore
26
Accettori e donori ionizzati a 300K
Dispositivi a semiconduttore
27
Donori e accettori in GaAs
Dispositivi a semiconduttore
28
Transizioni elettroniche
Dispositivi a semiconduttore
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