Techniklexikon

Kristallstruktur

chemischen Bindung zwischert ihnen ab. Die Diamantstruktur, in der das Silicium kristallisiert, ist z. B. das Ergebnis der Elektro-nenpaarbindung (kovalente Bindung): Silicium hat als Element der VI. Hauptgruppe des Periodensystems vier Valenzelektronen. Die daraus resultierende Anordnung der Kristallbausteine ist tetraedrisch, d. h., jedes Si-Atom ist in Form eines regulären Tetraeders von den vier Nachbaratomen umgeben. Die gleiche K., der ein kubisches Kristallgitter zugrunde liegt, ist auch bei den anderen Elementhalbleitern der IV. Gruppe (z. B. Germanium) vorhanden. Die III-V-Halbleiter, die gemeinsam für je zwei Atome ebenfalls acht Valenzelektronen mitbringen, kristallisieren vorwiegend in der Zinkblendestruktur. Diese läßt sich von der Diamantstruktur durch alternierenden Einbau von zwei verschiedenen Atomsorten ableiten und besteht somit als ein zusammengesetztes Gitter aus zwei einfachen Gittern, d. h. aus zwei ineinandergestellten Teilgittern mit kubischer Strukur. Die dritte für Halbleiterwerkstoffe wichtige K. ist die Wurtzitstruktur, die hauptsächlich bei den II-VI-Halbleitern vorkommt. Sie ist der Zinkblendstruktur verwandt, unterscheidet sich von ihr nur durch eine andere Orientierung benachbarter Tetraeder zueinander und basiert auf einem hexagonalen Gitter. Beschreibung des Aufbaus eines Kristalls durch gleichzeitige Angabe seines Gitters und seiner Basis. Da ein Gitter eine mathematische Abstraktion ist, lässt sich eine Kristallstruktur erst aufbauen, wenn die Basis aus Atomen (Ionen, Molekülen) völlig gleichartig jeden Gitterpunkt besetzt.