[물리전자] 1.4 다이아몬드 구조

1.4 The Diamond Structure

 

이전에 1.3.2 Basic Crystal Structures에서 SC, BCC, FCC에 대해 다뤘었었는데요.

오늘은 다이아몬드 구조에 대해서 알아보겠습니다.

 

우리가 흔히 반도체 물질이라고 알고 있는 Silicon은 4족 원소로서, 다이아몬드 구조입니다.

4족의 또 다른 원소로서 Germanium 또한 같은 구조를 같습니다.

 

앞서 진행했던 방법과 동일하게 다이아몬드 구조의 Unit cell을 살펴보고, 그와 관련된 parameter들을 알아보겠습니다.

 

먼저 다음 그림들을 보겠습니다.

 

 

1.3.3에서 다뤘던 구조들보다 확연하게 복잡한 구조를 가지고 있는데요.

위의 Figure 1.11은 다이아몬드 구조의 Unit cell을 표현한 것입니다.

그 밑의 사진 Figure 1.12는 다이아몬드 구조를 구성하는 정사면체 구조입니다.

(이때 Figure 1.12와 같은 구조는 Unit cell, Primitive cell도 아닙니다.)

 

다음 그림을 보면 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

 

Figure 1.13에서, (a) 위에 (b)를 올리면, 그것이 바로 Figure 1.1에서와 같은 구조를 가지게 됩니다.

그와 같은 구조를 잘 나타내는 그림이 있어서 첨부합니다.

 

출처 : http://phycomp.technion.ac.il/~nika/diamond_structure.html

 

또, 위키피디아에 애니메이션이 있어서 첨부합니다. 한번 이해해 보세요.

 

Diamond Structure

 

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_cubic

 

 

위에서 살펴본 다이아몬드 구조는 구성 원소가 모두 동일할 때였는데요.

구성 원소가 모두 동일하지 않을 때도 다이아몬드 구조를 가질 수 있습니다. GaAs와 같은 물질이 그러합니다.

이를 Zincblende structure라고 합니다.

 

Diamond Structure와 Zincblende structure의 중요한 특징은 둘 다 정사면체의 구조를 지니고 있다는 것입니다.

 

1.3.2에서 봤던 표를 다시 살펴보면서 이 글을 마치겠습니다.

감사합니다.