La struttura blende (in inglese zinc blende (o zinc blende ) struttura ) è una struttura cristallina derivata dalla struttura cubica a facce centrate (CFC), composta da due diverse specie atomiche. La struttura è simile alla struttura del diamante e alla struttura della fluorite . La struttura blende è la struttura cristallina della maggior parte dei semiconduttori III-V , di fondamentale importanza per l' industria optoelettronica . Questi semiconduttori spesso cristallizzano anche nella struttura della wurtzite .
Il gruppo spaziale di questa struttura è chiamato F 4 3m (in notazione Hermann – Mauguin ), o 216 . La designazione Strukturberich è B3 . Questa struttura può essere descritta in diversi modi, simili alla struttura del diamante, tra cui:
La struttura cristallina blenda ha 4 atomi di ogni tipo nel reticolo, che è il doppio delle dimensioni di una struttura CFC compatta . Questo può essere visualizzato in diversi modi.
Tutti gli atomi di ciascuna specie si trovano su siti equivalenti, coordinati in modo tetraedrico. Ogni atomo è al centro di un immaginario tetraedro regolare formato da quattro atomi della specie opposta e con essi forma un legame.
Il nome di questa struttura deriva dal minerale sfalerite , detto anche blenda ( ZnS ), che cristallizza in questa struttura. La maggior parte dei composti di tipo I-VII, II-VI ( CdS , ZnSe , CdSe , CdTe , ZnTe , BeTe, ecc.) e III-V ( GaAs , AlAs , InP, ecc.) cristallizzano in questa struttura. La maggior parte di loro sono semiconduttori . La somiglianza delle strutture di questi composti binari consente di formare composti ternari e multinari con una soluzione solida su tutto l'intervallo di composizione, come In x Ga 1-x As e Al x Ga 1-x As .
Le strutture “diamante” e blenda hanno atomi nelle stesse posizioni, ma nella struttura a diamante è presente solo una specie atomica. Questa differenza cambia la simmetria del cristallo e quindi molte proprietà correlate come le modalità di vibrazione e la varietà degli stati superficiali. La struttura a diamante è centrosimmetrica mentre la struttura a blenda non lo è. La simmetria è minore nella struttura biatomica: la struttura a diamante del gruppo spaziale Fd 3 m mentre quella della sfalerite è F 4 3 m .
Alcuni fenomeni assenti nella struttura del diamante compaiono nella struttura della blenda:
La struttura della fluorite , o fluorite, appartiene al gruppo spaziale Fm 3 m . Questa struttura è anche una struttura composta da due diversi tipi di atomi basati sulla struttura CFC . Nella struttura della fluorite, tutti gli otto siti tetraedrici sono riempiti invece dei soli quattro nella struttura della blenda. Questo cambia la stechiometria . Ci sono due atomi di una specie per ogni atomo dell'altra specie in questa struttura.
La struttura cristallina della wurtzite è descritta dalla designazione Strukturbericht B4 e dal simbolo di Pearson hP4. Il numero del gruppo spaziale corrispondente è 186 (secondo la classificazione dell'Unione Internazionale di Cristallografia ) o P6 3 mc (secondo la notazione Hermann-Mauguin). Se la struttura blende è l'equivalente biatomico della struttura a diamante, allora la struttura wurtzite è l'equivalente biatomico del diamante esagonale ( lonsdaleite ). In questa struttura, il sottoreticolo cristallino di ciascuno dei due elementi non è CFC ma esagonale compatto. Molti materiali che cristallizzano nella struttura della blenda hanno anche una forma polimorfa che cristallizza nella struttura della wurtzite. La struttura wurtzite è ottenuta dalla struttura blende spostando alcuni piani atomici (111) , come mostrato nell'immagine a destra. La struttura blende è formata da una pila di tre strati non equivalenti nella direzione [111], mentre la struttura wurtzite ha solo due strati non equivalenti. Nell'immagine, ogni sfera corrisponde a un modello di un atomo di ogni specie.