1．金刚石结构型材料
Si、Ge等Ⅳ族元素有4个未配对的价电子，每个原子只能与周围4个原子共价键合，使每个原子的最外层都成为8个电子的闭合壳层，因此共价晶体的配位数（即晶体中一个原子最近邻的原子数）只能是4。方向性是指原子间形成共价键时，电子云的重叠在空间一定方向上具有最高密度，这个方向就是共价键方向。共价键方向是四面体对称的，即共价键是从正四面体中心原子出发指向它的四个顶角原子，共价键之间的夹角为109°28′，这种正四面体称为共价四面体，如图3－7所示。
图3－7中原子间的双线表示共有一对价电子，双线的方向表示共价键方向。共价四面体中如果把原子粗略看成圆球并且最近邻的原子彼此相切，圆球半径就称为共价四面体半径。
单纯依靠图3－7那样的一个四面体还不能表示出各个四面体之间的相互关系，为充分展示共价晶体的结构特点，图3－8（a）画出了由四个共价四面体所组成的一个Si、Ge晶体结构的晶胞，统称为金刚石结构晶胞，整个Si、Ge晶体就是由这样的晶胞周期性重复排列而成。它是一个正立方体，立方体的八个顶角和六个面心各有一个原子，内部四条空间对角线上距顶角原子1/4对角线长度处各有一个原子，金刚石结构晶胞中共有8个原子。金刚石结构晶胞也可以看作是两个面心立方沿空间对角线相互平移1/4对角线长度套构而成的。
图3－7 共价四面体结构
图3－8
2．闪锌矿结构（图3－9）
该类型材料主要是Ⅲ－Ⅴ族和Ⅱ－Ⅵ族二元化合物半导体，例如ZnS、ZnSe、GaAs、GaP。
GaAs晶体中每个Ga原子和As原子共有一对价电子，形成四个共价键，组成共价四面体。图3－10为GaAs的晶胞，闪锌矿结构和金刚石结构的不同之处在于套构成晶胞的两个面心立方分别是由两种不同原子组成的。在金刚石结构和闪锌矿结构中，正立方体晶胞的边长称为晶格常数，通常用a表示。
图3－9 GaAs的闪锌矿结构
图3－10 闪锌矿结构的结晶学原胞
3．纤锌矿结构
纤锌矿结构如图3－11所示。该类型材料主要是Ⅱ－Ⅵ族二元化合物半导体，如ZnS、ZnSe、CdS、CdSe。
图3－11 纤锌矿结构
4．氯化钠结构
氯化钠结构如图3－12所示。该类型材料主要是Ⅳ－Ⅵ族二元化合物半导体，例如，硫化铅、硒化铅、碲化铅等。
图3－12 氯化钠结构
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