◆今日のテーマ 電子物理学 第６回 (2015/05/26) 今日学習すること 結晶 原子結合 結合のタイプ 高校の復習を兼ねて… 原子の周りを回る電子が存在できる 位置には決まりがあります。 半導体は基本的に 共有結合－イオン結合 のバランスが 重要です。 ６回目 半導体の基礎 ー 結晶・結合 ー 半導体に関する内容の内、量子力学のイメージを 考えやすくする解く為に最低限必要な事だけを これから数回で抑えていきます。 シュレディンガー方程式の考え方 シュレディンガー方程式と結晶格子 急に算出するのは非常に面倒なので(困難ではない)、 まずは簡単なモデルから順に挑戦していきます。 STEP1 原子が一つ ポツンと… STEP２ 原子が１次元的に 無限ループ エネルギー 原子の大きさから見たら結晶は非常に大きい ↓ いちいち各座標に対するエネルギー等を計算するのが大変 ↓ 周期性を考慮して、最低限の範囲だけ計算すれば良い →結晶の最低限の範囲って？→結晶格子 STEP３ 原子が３次元的に （普通の場合） V=周期的 ボイドの無い試料の断面TEM像 Slip line密度：1/5程度に減少 (5×106～１×107cm-1程度) GaN フーリエ変換像 GaAs ＜110＞ 20nm Sugiyama et al. Jpn. J. Appl. Phys., 43 (2004) 106. 1s 2s 2p 1s 2s 2p 3s 3p 半導体材料 3s 2p 2s 1s sp3 半導体材料 半導体材料 ＩＶ 族 Si,Ge III - V 族 II 元素の組み合わせや 配分によって 半導体の特性が変化 - VＩ 族 GaAs,GaN,InP ZnSe,ZnO 最外殻電子を８つにするように設計 (最外殻電子対を４つ)
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