O=E +E (427) 与间隙原子扩散系数相比较,其主要的差别在于扩散激活能除去原子跳跃势垒外还 包括了空位的形成能En,因此,空位扩散机制下,扩散激活能Q应当具有更高的数值。 替位式杂质原子扩散的情况与晶体的自扩散方式相似,但由于杂质原子给晶格带来 的畸变,所以空位出现在杂质原子周围的几率更大,相应地其扩散系数比晶体自扩散的 系数要大一些 §43离子晶体中的点缺陷与导电性 43.1离子晶体中的点缺陷 与金属和共价半导体等晶体不同,离子晶体中的点缺陷都是带电的。其中间隙离子 带有本身的电荷,而离子空位的存在,由于使正常电荷分布中缺少了相应的电荷而相当 于空位带有相反符号的有效电荷,即正离子空位带负的有效电荷,负离子空位带正的有 效电荷,如图46所示。 焉e⑧⊙。③ Q负间隙离子 e口e@ ⊙⊙口.⊙ 。。魯 图46离子晶体中的带电缺陷 这种带电点缺陷能够捕获与其有效电荷反号的电子缺陷而改变其带电状态,例如正 离子空位捕获空穴、负离子空位捕获电子而形成色心,这是离子晶体中的典型点缺 陷。关于电子和空穴的概念将在后面能带论中讲述 432离子晶体中的离子性导电 离子晶体中的点缺陷都带有一定的电荷。在一般情况下,这些缺陷作无规则的布朗 运动,但当有外电场存在时,由于外电场的作用会引起宏观的电流,这就是离子晶体的 离子性导电现象。这个现象可以由离子晶体中带电缺陷在外电场作用下的定向漂移来解 以外电场作用下一个正的间隙离子的运动为例。沿x方向的外电场E的作用可以用 势能一Eqx来描述,它使得原本对称的跳跃势垒发生了改变,如图4.7所示。从图中可+= EEQ ua （4.27） 与间隙原子扩散系数相比较，其主要的差别在于扩散激活能除去原子跳跃势垒外还 包括了空位的形成能Eu，因此，空位扩散机制下，扩散激活能Q应当具有更高的数值。 替位式杂质原子扩散的情况与晶体的自扩散方式相似，但由于杂质原子给晶格带来 的畸变，所以空位出现在杂质原子周围的几率更大，相应地其扩散系数比晶体自扩散的 系数要大一些。 §4.3 离子晶体中的点缺陷与导电性 4.3.1 离子晶体中的点缺陷 与金属和共价半导体等晶体不同，离子晶体中的点缺陷都是带电的。其中间隙离子 带有本身的电荷，而离子空位的存在，由于使正常电荷分布中缺少了相应的电荷而相当 于空位带有相反符号的有效电荷，即正离子空位带负的有效电荷，负离子空位带正的有 效电荷，如图 4.6 所示。 图 4.6 离子晶体中的带电缺陷 这种带电点缺陷能够捕获与其有效电荷反号的电子缺陷而改变其带电状态，例如正 离子空位捕获空穴、负离子空位捕获电子而形成色心，这是离子晶体中的典型点缺 陷。关于电子和空穴的概念将在后面能带论中讲述。 4.3.2 离子晶体中的离子性导电 离子晶体中的点缺陷都带有一定的电荷。在一般情况下，这些缺陷作无规则的布朗 运动，但当有外电场存在时，由于外电场的作用会引起宏观的电流，这就是离子晶体的 离子性导电现象。这个现象可以由离子晶体中带电缺陷在外电场作用下的定向漂移来解 释。 以外电场作用下一个正的间隙离子的运动为例。沿 x 方向的外电场 E 的作用可以用 势能－Eqx 来描述，它使得原本对称的跳跃势垒发生了改变，如图 4.7 所示。从图中可 9