晶体中杂质、缺陷会对晶体能带结构有何影响？

晶体中的杂质和缺陷会通过下列几种途径影响晶体的能带结构:

1. 引入浅能级。杂质会在禁带中引入新的能级,如果这些能级接近导带或价带,会形成浅能级,使电子更容易激发到导带,或者空穴更容易激发到价带。

2.形成中间级。深能级杂质可以形成介于价带与导带之间的中间能级。这会使电子激发所需能量减小,也会增大电子-空穴对的复合概率。

3.能级拓宽。高浓度杂质会使价带或导带边缘的能级发生量子化,产生能级拓宽效应。这会减小带隙宽度,降低激发所需能量。

4.破坏周期性。晶体缺陷比如位错会破坏周期性,引入局部状态,影响能带结构。

5.变形势阱。点缺陷可以引起周围的晶格畸变和应变,改变势阱形状,影响载流子的有效质量。

6.载流子散射。杂质和缺陷都可作为载流子的散射中心,减短载流子的散射时间,影响电子传输。

7.转移电荷。杂质和缺陷可以捕获电子或空穴,转移电荷,影响载流子浓度。

总之,杂质和缺陷通过引入新的能级及散射中心,改变势阱形状,破坏晶体周期性,严重影响晶体的能带结构和电子传输性能。