半导体清洗之晶体

什么是晶体？

晶体是一种固体，其中的原子、离子或分子按照一定的周期性，在空间排列形成具有一定规则的几何外形。晶体具有固定的形状和熔点，原子（离子）排列长程有序，分为单晶（原子只有一种排列方式）和多晶（由许多小晶粒杂乱堆积而成）

非晶体：不具有固定的形状和熔点，原子（离子）排列短程有序。

常见的晶体材料包括：

金属晶体：如铁、铜、金、银等。

离子晶体：NaCl,CuSO4等

介质晶体：氧化硅，氮化硅等可以是晶体，也可以是非晶体

半导体晶体：如硅、锗等。

离子键和离子晶体：依靠正负离子之间的静电引力所形成的结合力称为离子键。由离子键结合而成的晶体称为离子晶体。该类键容易发生在IA和VIIA族原子之间。离子晶体一般是绝缘体，这是因为正离子的最外层电子已经完全转移至负离子上。

共价键与共价晶体：带正电的原子实依靠原子间带负电的电子云互相重叠而形成的结合力称为共价键。由共价键结合而成的晶体称为共价晶体。共价键具有饱和性和方向性。金刚石结构的晶胞是正立方体（如下图），Si，Ge与此相同。通俗来讲，金刚石结构即由两个相同原子组成的面心立方结构沿空间对角线方向相互平移1/4对角线长度套构而成。

金属键与金属晶体：带负电的电子气与带正电的原子实之间形成的结合力称为金属键，由金属键结合而成的晶体称为金属晶体。常见于I，II，III族元素。在金属晶体中，要求原子排列尽可能紧密，以维持结构稳定，因此金属晶体中具有最高的配位数。例如：面心立方，配位数为12（金，银，铜等）；体心立方，配位数为8（钼，钨等）；密排六方，配位数为12 （锌，镉等）。金属晶体具有导电性，导热性，并具有一定光泽。

混合键与混合键晶体：常见于III-V族化合物半导体，如砷化镓（GaAs）；II-VI族化合物半导体，如硫化镉（CdS，均是共价键+离子键）。对于砷化镓，每个Ga（或As）原子周围有四个As（或Ga）原子与其构成饱和共价键，形成共价四面体。由于负电性差异，As周围带一定负电荷，Ga周围带一定正电荷，即存在库仑引力作用。通俗来讲，砷化镓结构由As和Ga原子分别组成的面心立方结构沿空间对角线方向相互平移1/4对角线长度套构而成，该类结构统称为闪锌矿结构。

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