5.1.1金刚石型结构 Si 核外电子数14 电子排布式1s22s22p63s23P2 Ge 核外电子数32 电子排布式子1s22s22p63s23p63d104s24p2 在Si原子与Si原子、Ge原子与Ge原子相互作用构成Si、Ge晶体时，由 于每个原子核对其外层电子都有较强的吸引力，且是同一种原子相互作 用，因此原子之间将选择共价键方式结合。 非极性共价键 2020/97 6
2020/9/7 6 5.1.1 金刚石型结构 Si 核外电子数 14 Ge 核外电子数 32 在Si原子与Si原子、Ge原子与Ge原子相互作用构成Si、Ge晶体时，由 于每个原子核对其外层电子都有较强的吸引力，且是同一种原子相互作 用，因此原子之间将选择共价键方式结合。 电子排布式 1s2 2s22p6 3s23P2 电子排布式子 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2 非极性共价键
5.1.1金刚石型结构 Si 核外电子数14 电子排布式 1s22s22p63s23P2 Ge 核外电子数32 电子排布式1s22s22p63s23p3d04s24p2 在Si原子与Si原子，Ge原子与Ge原子相互作用 构成Si、Ge晶体时，由于每个原子核对其外层电子 都有较强的吸引力，又是同一种原子相互作用，因 此原子之间将选择共价键方式结合。 2020/9/7
2020/9/7 7 5.1.1 金刚石型结构 Si 核外电子数 14 电子排布式 1s2 2s22p6 3s23P2 Ge 核外电子数 32 电子排布式 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p2 在Si原子与Si原子，Ge原子与Ge原子相互作用 构成Si、Ge晶体时，由于每个原子核对其外层电子 都有较强的吸引力，又是同一种原子相互作用，因 此原子之间将选择共价键方式结合
为了形成具有八个外层电子的稳定结构，必然趋于与邻近的四个原子形成四 个共价键，由杂化理论可知，一个s轨道和三个轨道杂化，结果产生四个等同的 5印轨道，电子云的方向刚好指向以原子核为中心的正四面体的四个顶角，四个 键在空间处于均衡，每两个键的夹角都是109°28'。如图5.11所示。 19281 图5.11sp杂化轨道 2020/9/7 8
2020/9/7 8 为了形成具有八个外层电子的稳定结构，必然趋于与邻近的四个原子形成四 个共价键，由杂化理论可知，一个s轨道和三个p轨道杂化，结果产生四个等同的 sp3轨道，电子云的方向刚好指向以原子核为中心的正四面体的四个顶角，四个 键在空间处于均衡，每两个键的夹角都是109°28'。如图5.11所示
每个原子都按此正四面体键，彼此以共价键结合在一起，便形成如 图5.1.2和图5.1.3所示的三维空间规则排列结构一金刚石性结构。 金刚石型结构的晶体具有0群的高度对称性！！ 金刚石的对称 中心在哪里？ [111] 图5.1.3金刚石型结构晶胞 图5.1.2金刚石型结构原子连接方式 2020/9/7
2020/9/7 9 每个原子都按此正四面体键，彼此以共价键结合在一起，便形成如 图5.1.2和图5.1.3所示的三维空间规则排列结构—金刚石性结构。 金刚石型结构的晶体具有Oh群的高度对称性 !!! [111] 金刚石的对称 中心在哪里？
5.1.2闪锌矿结构 化合物半导体GaAs、InSb、GaP等都属于闪锌矿结构，以GaAs为例介绍 其结构特点。 Ga的原子序数31 核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p As的原子序数33 核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3 Ga的电负性X=1.6As的电负性x=2.0 △X=0.4<1.5 形成共价键（极性共价键） 在GaAs形成共价键的过程中，与Si、Ge的结构相似，也发生sp杂化，所 不同的是每个As原子周围有4个Ga原子，每个Ga原子周围有4个As原子。 如果不考虑原子的种类，单从骨架上看GaAs与S的结构十分相似。 2020/9/7 10
2020/9/7 10 5.1.2 闪锌矿结构 化合物半导体 GaAs、InSb、GaP等都属于闪锌矿结构，以GaAs为例介绍 其结构特点。 Ga 的原子序数 31 核外电子排布式 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 As 的原子序数 33 核外电子排布式 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3 Ga 的电负性 x＝1.6 As的电负性 x＝2.0 △x＝0.4<1.5 形成共价键 (极性共价键) 在GaAs形成共价键的过程中，与Si、Ge的结构相似，也发生sp3杂化，所 不同的是每个As原子周围有4个Ga原子，每个Ga原子周围有4个As原子。 如果不考虑原子的种类，单从骨架上看GaAs与Si的结构十分相似