3.15-сурет. Орбитамен түзілетін байланыстардың кеңістіктік конфигурациялары:
а) sp; – диагоналды сызықтық конфигурация, Zk=2;
ә) sp2; – тригоналды жазықтықтық, Zk=3;
б) sp3; тетраэдрлік, Zk=4;
в) d23p3 – октаэдрлік, Zk=6;
г) тригоналды-пирамидалық, Zk=3
Zk атомдық коваленттік байланыс санына тең. Коваленттік кристалдар құрылымы Юм-Розери ережесі мен валенттік электрондардың толқындық функциялар анализінен орнатылған байланыс бағытымен анықталынады. Металдық байланыс ковалентті байланыстың бағыттылығы мен қанығушылығы болып табылады.
Юм-Розери ережесін:
Nв + Zk = 8 (3.57)
түрінде жазуға болады. Мұндағы, Nв – элементтің валенттік электрондар саны (Юм-Розери ережесіне бағынатын элементтер үшін ол периодтық жүйенің топ нөмірімен сәйкес);
Zk – бірінші координациялық сфералардың химиялық байланысына берілетін валенттік электрондар саны. Юм-Розери ережесінің осылай жазылуы жартылай өткізгіштер құрылымдарының қалыптасуындағы жақын реттіліктің рөлін көрсетеді. 3.5-кестеде Музер-Пирсон ережесі бойынша есептердің мысалдары келтірілген.
3.5-кесте. Музер-Пирсон ережесі бойынша есептердің мысалдары
Қосылыс
|
Класс
|
ne
|
na
|
в
|
(ne/na) +в
|
GaAs
|
АIIIBV
|
8
|
1
|
0
|
8
|
CdTe
|
АIIBVI
|
8
|
1
|
0
|
8
|
Mg2 Si
|
АIIBIV
|
8
|
1
|
0
|
8
|
Ga2Te3
|
АIIIBVI
|
24
|
3
|
0
|
8
|
SiC
|
АIVBVI
|
8
|
2
|
4
|
8
|
2) Екіншілік жартылай өткізгіштік фазалар IVА – VIIIА топша элементтерінен тұрады.
3) IVА – VIIIА топша элементтерінің жартылай өткізгіштік фазалардың көбісі қалыпты ковалентті ережесіне бағынады:
хА = у (8-в), (3.58)
мұндағы, А және В Ах Ву қосылысындағы А және В элементтерінің сәйкес валенттіліктері.
А және В компоненттері қосылысқа Х:У қатынаста кіреді. Мысалы: InSв: АIn = 3; ВSв=5; 1*3=1*(8-5).
4) Элементтердің электр терістілігінің айырмасы ∆Х (екілік жартылай өткізгіштік фазаға кіретін) әдетте, аз мәнде емес.
∆Х кристалдағы (молекуладағы) атомдардың валенттік электрондарды тарту қабілеттілігін сипаттайды.
∆Х шамасы : ∆Х ~ шамасына тура пропорционал:
∆ = ЕА-В – (ЕА-А + ЕВ-В)/2. (3.59)
Мұндағы, ЕА-А, ЕА-В, ЕВ-В – А-А, А-В, В-В атомдар арасындағы байланыс энергиялары.
∆ шамасы физикалық мағынасы бойынша Ω өзара әсерлесу параметрі шамасына ұқсас.
Егер байланыс энергиясын атомға электрон вольтта келтіретін болсақ, онда:
∆Х = (3.60)
Жалпы жағдайларда ∆Х өсуімен байланыстың иондық құраушылар мөлшері өсетінін атап өткен дұрыс.
Достарыңызбен бөлісу: |