点欠陥と欠陥の基礎知識
初めに
2022/02/12
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結晶格子 結晶は数個の原子が立方体の頂点のように規則的に配列した単位格子が左右と上下に繰り返し配列している。
結晶欠陥
点欠陥 結晶中では、原子のあるべきところが抜けていたり、本来の位置でないところに原子があったりする。このように1個の原子が正規の配列と違っているものを点欠陥という。不純物がある場合も点欠陥の一種である。
シリコン結晶中の点欠陥の基本情報
真正点欠陥の平衡濃度CEと拡散係数Dは最も基本的な性質である。通常の方法では濃度CとDの積しか求められない。色々な実験により積は似たような値が得られている。そこでそれをCとDに分離するため色々な実験が行われてきた。
しかしそれらは食い違いが大きい。調べてみると、実験条件に問題がある。中村浩三らによりそれらが整ほぼ正しいと思われる値が得られている。理されて
K. Nakamura, T. Saishoji and J. Tomioka, Electrochem. Soc. Proc. PV2002-2 (2002) p. 554.
https://books.google.co.jp/books?id=7eQTk88FDUMC&printsec=frontcover&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
Experimental Study of the Impact pf Stress on the Point Defect Incorporation during Silicon Growth
K. Nakamura, R. Suewaka and B. Ko : ECS Solid State Letters 3, N5 (2014).
DICIeq = 1.5x10^26 exp(-4.95 eV/kBT)
DVCVeq = 1.35x10^23 exp(-4.24 eV/kBT)
EVm 0.3 EVf3.94
EIm 0.9 EIf 4.06eV
DVmp 4.48x10^-5 CV,mp 6.45x10^14
DI,mp 5x10-4, CI,mp 4.84x10^14
QI* 1.01eV, QV* 0.99e