บทที่ 1 โครงสร้างผลึกของแข็ง
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

บทที่ 1 โครงสร้างผลึกของแข็ง

on

  • 20,122 views

 

Statistics

Views

Total Views
20,122
Views on SlideShare
20,122
Embed Views
0

Actions

Likes
4
Downloads
175
Comments
2

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
  • ขอบคุณครับ
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
  • ขอบคุณครับ
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

บทที่ 1 โครงสร้างผลึกของแข็ง บทที่ 1 โครงสร้างผลึกของแข็ง Presentation Transcript

  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา บทที่ 1 โครงสร้างผลึกของแข็ง 1.1 สารกึ่งตัวนำ 1.2 ชนิดของของแข็ง 1.3 เนื้อแลททิซ 1.4 พันธะอะตอม 1.5 ความไม่สมบูรณ์ของผลึก 1.6 การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ 1.7 ทบทวนเนื้อหา
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • สารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) คือ วัสดุที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าอยู่
    • ระหว่างตัวนำ และฉนวน เป็นวัสดุที่ใช้ทำอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์โดยทั่วไป
    • ตัวอย่าง
    • (i) ตัวนำไฟฟ้า เช่น ทองแดง เหล็ก สังกะสี
    • (ii) ฉนวนไฟฟ้า เช่น แก้ว ยาง พลาสติก
    • (iii) สารกึ่งตัวนำ เช่น Silicon, Germanium
    • คุณสมบัติที่น่าสนใจของสารกึ่งตัวนำ
    • (i) ความเป็น ตัวนำไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ก ล่าวคือ ที่อุณหภูมิศูนย์
    • เคลวิน สารกึ่งตัวนำจะไม่ยอมให้ไฟฟ้าไหลผ่านเลย เพราะเนื้อวัสดุเป็น ผลึก
    • โควาเลนต์ ซึ ่งอิเล ็ กตรอนทั้ง หลายจะถูกตรึงอยู่ในพันธะโควาเลนต์หมด
    • แต่ในอุณหภูมิธรรมดา อิเล็กตรอน บางส่วนมีพลังงาน เ นื่องจากคว ามร้อนมาก
    • พอที่จะหลุดไปจากพันธะ ทำให้เกิดที่ว่างขึ้นอิเล็กตรอนที่หลุดออกมาเป็นสาเหตุ
    • ให้สารกึ่งตัวนำ นำไฟฟ้าได้
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • การนำไฟฟ้าของฉนวน ตัวนำ และสารกึ่งตัวนำ
    รูปที่ 1 แถบพลังงานของ (a) ฉนวน (b) ตัวนำ และ (c) สารกึ่งตัวนำ (a) (b) (c)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ประเภทของสารกึ่งตัวนำ
    • (i) ธาตุเดี่ยว (Elemental semiconductors)
      • โดยส่วนมากเป็นธาตุหมู่ IV ที่อยู่ในตารางธาตุ
      • ตัวอย่างเช่น Silicon, Germanium
    • (ii) สารกึ่งตัวนำแบบสารประกอบ (Compound semiconductors)
      • เป็นการนำเอาธาตุหมู่ III และหมู่ V มาผสมกัน
      • ตัวอย่างเช่น Indium arsenide (InAs), Gallium phosphide (GaP)
    • สารกึ่งตัวนำที่เกิดจากสารประกอบของธาตุ 3 ชนิด
      • เราสามารถสร้างสารกึ่งตัวนำ ประเภทสารประกอบได้จากธาตุ 3 ชนิด
    • ซึ่งเรียกว่า เทอร์นารี่ (Ternary)
      • ตัวอย่างเช่น Al x Ga 1-x As ซึ่ง x แสดงเป็นค่าตัวเลขเศษส่วนขององค์
    • ประกอบเลขอะตอมมิคที่ต่ำกว่า
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา ตารางธาตุ (Periodic Table)
    • Elemental semiconductors
    • Si Silicon
    • Ge Germanium
    • Compound semiconductors (III+V)
    • InAs Indium arsenide
    • GaP Gallium phosphide
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ชนิดของของแข็ง
    • (i) อะมอร์ฟัส (Amorphous)
      • เป็นสารที่มีส่วนของความเป็นระเบียบของการจัดเรียงตัวของ
    • โมเลกุลอยู่ น้อยมาก
      • ตัวอย่างเช่น Glass
    รูปที่ 2 แสดงการจัดเรียงตัวของอะมอร์ฟัส (a) ลักษณะการจัดเรียงตัวของผลึกของอะมอร์ฟัส (b) ตัวอย่างของอะมอร์ฟัส (a) (b)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ชนิดของของแข็ง
    • (ii) ผลึกหลายรูป (Polycrystalline)
      • เป็นสารที่มีส่วนของความเป็นระเบียบของการจัดเรียงตัวของอะตอม
    • หรือโมเลกุลแต่ละรูปสูงกว่าอะมอร์ฟัส
      • บริเวณของผลึกที่มีการจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบเรียกว่า
    • เกรน (grain)
    รูปที่ 3 แสดงการจัดเรียงตัวของผลึกหลายรูป ( Polycrystalline) grain
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ชนิดของของแข็ง
    • (iii) ผลึกรูปเดี่ยว (Single crystal)
      • เป็นสารที่มีความเป็นระเบียบของอะตอม หรือโมเลกุลสูงมาก
    • ตลอดทั้งเนื้อสาร
      • ข้อดีของผลึกรูปเดี่ยว คือจะมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเหนือกว่าสาร
    • ชนิดอื่น เพราะขอบเขตของเกรนจะทำลายคุณสมบัติทางไฟฟ้า
    • ให้ลดลง
    รูปที่ 4 แสดงการจัดเรียงตัวของผลึกรูปเดี่ยว (a) ลักษณะการจัดเรียงตัวของผลึกของผลึกรูปเดี่ยว (b) zinc blende (a) (b)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • แลททิซ (Lattice)
      • คือการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึกที่มีลักษณะเป็นช่วงที่เป็นระยะ
    • เท่า ๆ กัน ซึ่งบางทีอาจเรียกว่าโครงร่างผลึก
      • แลททิซสามารถจัดจำแนกได้ตามลักษณะของสมมาตรของการจัด
    • เรียง โดยแบ่งเป็น 7 lattice systems และ 14 Bravais lattices
    รูปที่ 5 ลักษณะการจัดเรียงตัวของ Lattice ที่สมบูรณ์
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • เซลพื้นฐาน และยูนิตเซล
      • เราแทนตำแหน่ของอะตอมที่กระจายในเนื้อสารคล้ายร่างแห หรือ
    • โครงข่าย ซึ่งเป็นจุด และเรียกจุดเหล่านี้ว่า แลททิซ
      • การเกิดโครงข่ายของแลททิซ สามารถอธิบายได้อย่างง่าย ๆ ด้วย
    • การย้ายจุดแต่ละจุดแลททิซ
      • โครงร่างผลึกเดี่ยวใน 2 มิติสามารถอธิบายได้โดยการย้ายจุดไป
    • ตามแนวนอนด้วยระยะ a 1 และทางแนวตั้งด้วยระยะ b 1
    รูปที่ 6 โครงร่างผลึกรูปเดี่ยวใน 2 มิติ
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • เซลพื้นฐาน และยูนิตเซล
      • แลททิซใน 3 มิติ จะมีการเรียงตัวซ้ำ ๆ กันของกลุ่มอะตอม จึงไม่
    • จำเป็นต้องมีการพิจารณาแลททิซทั้งหมดสามารถพิจารณาแค่ยูนิตพื้นฐาน
    • ที่มีการเรียงตัวซ้ำ ๆ กัน
      • ยูนิตพื้นฐานเล็ก ๆ ที่มีการเรียงตัวซ้ำ ๆ กัน เรียกว่า
    • ยูนิตเซล (unit cell) และเรียกยูนิตเซลที่เล็กที่สุดว่า เซลปฐมภูมิ (primitive cell)
    รูปที่ 7 ยูนิตเซลที่เป็นไปได้แบบต่าง ๆ ของโครงร่างผลึกรูปเดี่ยวในสองมิติ
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ยูนิตเซลสามมิติ
      • ความสัมพันธ์ระหว่างเซล และแลททิซ ถูกกำหนดด้วยเวคเตอร์
    • สามเวคเตอร์ คือ a, b และ c โดยเวคเตอร์เหล่านี้ไม่จำเป็นต้องตั้งฉากกัน
      • ทุก ๆ จุดในแลททิตสามารถเขียนในรูปเวคเตอร์ได้ดังต่อไปนี้
            • r = p a +q b +s c
    รูปที่ 8 รูปทั่วไปของยูนิตเซลปฐมภูมิ (primitive unit cell) a
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • โครงสร้างผลึกแบบต่าง ๆ
      • แบ่งออกเป็น 7 lattice systems และ 14 Bravais lattices
    รูปที่ 9 Lattice systems
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (1) Cubic systems
    รูปที่ 10 Cubic system (a) Simple cubic (b) body-centred cubic (c) face-centred cubic (a) SC (b) BCC (c) FCC
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (2) Tetragonal systems
    รูปที่ 11 โครงสร้างแบบ Tetragonal (a) Simple (b) Body centred
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (3) Orthorhombic system
    (a) Simple (b) Base-centred (c) Body-centred (d) Face-centred รูปที่ 12 โครงสร้างแบบ Orthorhombic
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (4) Rhombohedral systems
    รูปที่ 13 โครงสร้างแบบ Rhombohedral
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (5) Monoclinic systems
    รูปที่ 14 โครงสร้างแบบ Monoclinic (a) Simple (b) Based centred
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (6) Triclinic systems
    รูปที่ 15 โครงสร้างแบบ Triclinic
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Lattice systems
    • (7) Hexagonal systems
    รูปที่ 16 โครงสร้างแบบ Hexagonal
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • โครงสร้างผลึกกับคุณสมบัติบางอย่างของสาร
      • จากโครงสร้างผลึกของสาร และมิติของสารนั้น เราสามารถหา
    • คุณสมบัติบางอย่างของสารนั้นได้ เช่น ความหนาแน่นของอะตอมต่อปริมาตร
    • คำถาม
    • พิจารณาผลึกรูปเดี่ยวแบบลูกบาศก์ (body-centred cubic)
    • จงคำนวณว่าใน 1 cm 3 จะประกอบไปด้วยจำนวนอะตอม
    • ทั้งหมดกี่อะตอม ( กำหนดให้ค่าคงที่ของผลึก a = 5 Å )
    a = 5 Å ( Ans 1.6x10 22 atoms/cm 3 )
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ระนาบผลึก และดัชนีมิลเลอร์ (Crystal planes and Miller indices)
      • ระนาบผลึกสามารถพิจารณาได้จากจุดตัดของระนาบตลอดแกน
    • a, b, c ที่ใช้อธิบายกับแลททิซ
    รูปที่ 17 ระนาบโครงร่างผลึก
    • หลักการหาระนาบผลึก
    • (i) พิจารณาจัดตัดของระนาบตาม
    • แกน x, y, z และเขียนในรูปของส่วน
    • กลับของจุดเหล่านั้น
    • (ii) คูณด้วยจำนวนเต็มที่น้อยที่สุด
    • ที่สามารถปรับให้จุดตัดทั้ง 3 จุด
    • อยู่ในรูปของจำนวนเต็ม
    • (iii) เขียนตัวเลขเหล่านี้อยู่ในรูป
    • (h,k,l) ซึ่งเรียกเลขเหล่านี้ว่า
    • “ ดัชนีมิลเลอร์”
    x y z (2,3,6)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ตัวอย่างระนาบผลึกที่มักกล่าวถึงบ่อย ๆ ในสารกึ่งตัวนำ
      • เหตุผลอย่างหนึ่งที่จำเป็นต้องกลับค่าตัวเลขจุดตัดแกน แล้วจึง
    • จะได้ดัชนีมิลเลอร์ ก็เพราะเพื่อที่จะได้หลีกเลี่ยงค่าอนันต์ที่เกิดขึ้น ในกรณี
    • ที่ระนาบขนานกับแกน ดังจะเห็นจากตัวอย่างข้างล่างนี้
    รูปที่ 18 ระนาบผลึก 3 แบบ (a) (100) (b) (110) (c) (111)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • ทิศทางของระนาบผลึก
      • ทิศทางของระนาบผลึกถูกกำหนดด้วยชุดของตัวเลขจำนวนเต็ม
    • 3 ตัว ซึ่งเป็นองค์ประกอบของเวคเตอร์ในทิศทางนั้น
      • สัญลักษณ์ของทิศทางของระนาบผลึก คือ [hkl]
    รูปที่ 19 ระนาบผลึกที่อยู่ในทิศทาง [111]
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • คำถาม ความหนาแน่นของอะตอมในระนาบ
    • พิจารณาผลึกรูปเดี่ยวแบบ FCC (Face-centred cubic)
    • จงคำนวณความหนาแน่นของอะตอมต่อพื้นที่ในระนาบ
    • (110) ( กำหนดให้ค่าคงที่ของผลึก a = 5 Å )
    (a) (b) รูปที่ 20 (a) ระนาบ (110) ในผลึกเดี่ยวแบบ FCC (b) อะตอมที่ถูกตัดผ่านในระนาบ (110) ( Ans 5.66x10 -4 atoms/cm 2 )
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • โครงสร้างผลึกของสารกึ่งตัวนำที่ควรรู้จัก
    • (1) Rock-salt structure
    • (2) Diamond structure
    • (3) Zinc-blende structure
    • (4) Wurtzite structure
    • (5) Perovski structure
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (1) Rock-salt structure
      • ตัวอย่างเช่น PbS, MgO
    รูปที่ 21 โครงสร้างผลึกแบบ Rock-salt structure (a) NaCl (b) CsCl
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (1) Rock-salt structure
      • โครงสร้างแบบ Rocksalt ประกอบ ไปด้วยโครงสร้างแบบ FCC
    • ด้วยค่าคงที่ผลึก a และประกอบไปด้วยอะตอมต่างชนิดกัน
      • ตัวอย่างเช่น NaCl : Cl อยู่ที่ตำแหน่ง (0,0,0) และ Na อยู่ที่
    • ตำแหน่ง (1/2,1/2,1/2) a
    (a) NaCl (b) CsCl
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (2) Diamond structure
      • ตัวอย่างเช่น C, Ge, Si
    รูปที่ 21 Diamond structure
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (2) Diamond structure
          • The diamond structure has the FCC lattice.
          • The base consists of two identical atoms at (0,0,0) and
    • (1/4, 1/4, 1/4) a .
          • Each atom has a tetrahedral configuration.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (3) Zinc-blende structure
      • Many compound semiconductors, such as GaAs, InAs,
    • AlAs, InP, GaP and their alloys crystallize in their zinc-blende
    • structure.
    Unit cell of zinc-blende structure
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (3) Zinc-blende structure
          • The zinc-blende structure has a FCC lattice with
    • a diatomic base.
          • The metal atom is at (0,0,0) and the nonmetal atom is
    • at (1/4, 1/4, 1/4) a
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (3) Zinc-blende structure
          • Thus the cation and anion sublattices are shifted with
    • respect to each other by a quarter of the body diagonal of the
    • FCC lattice.
          • The atoms are tetrahedrally coordinated, for example
    • ZnS, a Zn atom is bonded to four S atoms and vice versa.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (4) Wurtzite structure
      • The wurtzite structure is also called hexagonal
    • structure
      • Many important semiconductors with large band-gaps
    • crystallize in the wurtzite structure such as GaN, InN, CdSe, ZnS
    Top view Side view
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (4) Wurtzite structure
          • It consists of a hcp lattice with a diatomic base.
          • The c/a ratio is typically deviated from the ideal value
    • c/a=1.633
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (4) Wurtzite structure
          • The Zn atom is located at (0,0,0), the S atom at
          • This corresponds to a shift of 3/8c along the c -axis.
          • This factor is called cell-internal parameter u .
          • For the ideal wurtzite structure it has the value of
    • u=0.375.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (4) Wurtzite structure
          • The c/a ratio is typically deviated from the ideal value
    • c/a=1.633
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (4) Wurtzite structure vs Zinc-blende structure
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (5) Perovskite structure
      • The perovskite structure is relevant for ferroelectric
    • semiconductors such as calcium titanate (CaTiO 3 )
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (5) Perovskite structure
      • For example Barium titanate (BaTiO 3 )
      • It is cubic with Ba ions (charge state +2) on the corner
    • of the cube, the O ions (2-) on the face centres and Ti (4+) in
    • body centre.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (5) Perovskite structure
      • The lattice is simple cubic, the base is Ba at (0,0,0).
      • O ions are at (1/2,1/2,0), (1/2,0,1/2), (0,1/2,1/2).
      • Ti ion is at (1/2,1/2,1/2).
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (5) Perovskite structure
      • The ferroelectric polarization is typically evoked by
    • a shift of negatively and positively charged ions relative to each
    • other.
      • Perovskites are also important for high-temperature
    • superconductivity.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Bonds
    • The positively charged atomic nuclei and the electrons in the
    • atomic shells of the atoms making up the semiconductors are in
    • binding state.
    • Several mechanisms can lead to such cohesiveness.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Bonds
    • Covalent bonds
    • (a) electron-pair bond
    • (b) sp 3 bonds
    • (c) sp 2 bonds
    • Ionic bond
    • Mixed bond
    • Metallic bonding
    • van-der-Waals bonds
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (1) Covalent bond : (a) electron-pair bond
    • The covalent bond of two hydrogen atoms in H 2
    • molecule can lead to a reduction of the total energy of the
    • system compared to two-single atom.
    • For fermions (electrons have spin 1/2) the two-particle
    • wave function of electrons A and B must me an
    • antisymmetric (Pauli principle) :
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • The wave function of each electron has degree of
    • freedom in real space (r) and spin
    • The two-particle wave function of the molecule is
    • nonseparable and has the form :
    • The binding state has a wave function with a symmetric
    • orbital and antiparallel spins
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (1) Covalent bond : (b) sp 3 bonds
    • Elements from group IV of the periodic table (C, Si, Ge)
    • have 4 electrons on the outer shell.
    • To illustrate, C has the electron configuration :
    • For an octet configuration binding to four other electrons would be optimise.
    • This occurs through the mechanism of sp 3 hybridyzation.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • sp 3 hybridization
    • First, one electron of the configuration is brought
    • into a p orbital. Such that, the outermost shell contains one
    • orbital each.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • sp 3 hybridization
    • The energy necessary for this step is more than regained
    • in the subsequent formation of covalent bonds.
    • The four orbital can be reconfigured into four other wave
    • functions, the sp 3 hybrids.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา sp 3 hybridization
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา sp 3 hybridisation
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • sp 3 hybridization
    • The covalent bond of a group-IV to other group-IV atom
    • has a tetrahedral configuration with electron pair bonds.
    • The mixing of the states leads to the formation of either
    • bonding and antibonding.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา sp 3 hybridization Carbon crystal structure
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา (1) Covalent bond : (b) sp 2 bonds
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา sp 2 hybridisation
    • The organic semiconductors are based on sp 2 hybridisation.
    • The bonding mechanism is stronger than sp 3 hybridisation.
    • The prototype organic molecule is benzine ring.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (2) Ionic bond
    • Ionic crystals are made up from positively and negatively
    • charged ions.
    • The ionic bond is the consequence of electrostatic
    • attraction between the ions.
  • อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (3) Mixed bond
    • Ionic crystals are made up from positively and negatively
    • charged ions.
    • The ionic bond is the consequence of electrostatic
    • attraction between the ions.
    • (4) Metallic bond
    • In metal, the positively charged atomic cores are
    • embedded in a more or less homogeneous sea of electrons.
    • The valence electrons of atoms become the conduction
    • of electrons of the metal.
    • These are freely movable and at T=0K there is no energy
    • gap between filled and empty states.
    315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • (5) van-der-Waals bonds
    • Van der Waals bond is the sum of attractive or repulsive
    • force between molecules.
    • Van der Waals force also includes attraction between
    • atoms, molecules or surfaces.
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • การปลูกผลึกของสารกึ่งตัวนำ
    • Chemical vapour phase deposition
    • Liquid-phase epitaxy
    • Molecular Beam Epitaxy (MBE)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Molecular Beam Epitaxy (MBE)
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Molecular Beam Epitaxy (MBE)
    • เป็นอีกหนึ่งเทคนิคที่ใช้ในการสังเคราะห์ผลึกสารกึ่งตัวนำ
    • เป็นเทคนิคที่ทำในท่อสูญญากาศความดันประมาณ 10 -8 Pa
    • อุณหภูมิประมาณ 400-800 องศาเซลเซียส
    • สารกึ่งตัวนำจะถูกระเหิด (evaporate) บนผิวของฐานรอง
    • อะตอมที่ถูกระเหิดจะถูกปลดปล่อยออกมาเป็นลำ (beam) ออกมาแล้วเกิดการ deposit อย่างช้า ๆ (1000nm/hr)
    • เทคนิคการปลูกผลึก MBE ได้รับความนิยมอย่างมากในการสร้างสิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำ เช่น เลเซอร์ไดโอด
  • 315 445 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา
    • Molecular Beam Epitaxy (MBE)
  •  
  •  
  • Molecular Beam Epitaxy (MBE)
  • 315 444 Physics and Technology of Semiconductor Devices อาจารย์ ดร . ธีระพงษ์ พวงมะลิ Physics and Technology of Semiconductor Devices โครงสร้างผลึกของแข็ง (The Crystal Structure of Solids) บทที่ 1 สารกึ่งตัวนำ ชนิดของของแข็ง เนื้อแลททิซ พันธะอะตอม ความไม่สมบูรณ์ของผลึก การปลูกผลึกสารกึ่งตัวนำ ทบทวนเนื้อหา