
Kristall panjarasi doimiysi, yoki panjara parametri — kristallning elementar kristall katakchasi o‘lchamlaridir. Umumiy holda elementar katakcha parallelepiped shaklida bo‘lib, uning qirralari turli uzunliklarga ega. Odatda, bu uzunliklar a, b, c bilan belgilanadi. Biroq kristall tuzilishining ayrim hollarida qirralar bir xil uzunlikka ega bo‘ladi. Agar bir uchdan chiquvchi qirralar uzunliklari teng va o‘zaro perpendikulyar bo‘lsa, bunday tuzilma kubik deb ataladi. Ikki qirrasi teng, ular orasidagi burchak 120 daraja bo‘lgan va uchinchi qirrasi ularga perpendikulyar joylashgan tuzilma geksagonal deb ataladi.
Elementar katakcha parametrlari odatda 6 ta son bilan tavsiflanadi: parallelepipedning bitta uchida tutashgan 3 ta qirra uzunligi va ular orasidagi 3 ta burchak.
Masalan, olmosning elementar katakchasi kubik shaklga ega bo‘lib, uning panjara parametri 0,357 nm, harorat esa 300 K.
Ilmiy adabiyotlarda odatda panjaraning barcha oltita parametri emas, balki katakcha qirralarining o‘rtacha uzunligi va panjara turi keltiriladi.
O‘lchamlik jihatidan panjara parametrlari a, b, c SI tizimida uzunlik o‘lchamligiga ega. Ularning qiymatlari juda kichik bo‘lgani uchun odatda nanometrlarda yoki angstremlarda (1 Å = 0,1 nm).
Panjara parametrlarini tajriba yo‘li bilan rentgen-strukturaviy tahlil usullari (tarixan XX asr boshida ishlab chiqilgan birinchi usul) yoki XX asr oxiridan boshlab atom-kuch mikroskopiyasi yordamida aniqlash mumkin. Kristall panjarasi parametri nanometr diapazonidagi uzunliklar uchun tabiiy etalon sifatida ishlatilishi mumkin.
Elementar katakchaning hajmi
Elementar katakchaning hajmini uning parametrlarini (parallelepiped qirralari uzunliklari va burchaklarini) bilgan holda hisoblash mumkin. Agar katakchaning uchta o‘zaro tutash qirrasi vektorlar sifatida ifodalansa, uning hajmi V (ishorasini hisobga olmaganda) shu vektorlarning uchlamchi skalyar ko‘paytmasiga teng bo‘ladi (ya’ni skalyar ko‘paytma bitta vektor bilan qolgan ikki vektorning vektor ko‘paytmasi o‘rtasida hisoblanadi). Umumiy holda
Monoklinik panjaralarda α = γ = 90° bo‘ladi va formula quyidagicha soddalashadi:
Ortorombik, tetragonal va kubik panjaralarda β burchak ham 90° ga teng, shuning uchun
Trigonal (romboedrik) panjaralarda α = β = γ ≠ 90° va shuningdek a = b = c bo‘lgani uchun
Qatlamli yarimo‘tkazgichli geterotuzilmalar
Turli materiallarning panjara parametrlari bir xil bo‘lishi turli yarimo‘tkazgichlardan qatlamlari bir necha nanometr qalinlikdagi «sendvich» tuzilmalarni hosil qilish imkonini beradi. Bu usul yarimo‘tkazgichning ichki qatlamida keng taqiqlangan zona hosil qilishni ta’minlaydi va yuqori samarali yorug‘lik diodlarini hamda yarimo‘tkazgich lazerlarini ishlab chiqarishda qo‘llanadi.
Panjara parametrlarini moslashtirish
Boshqa materialdan epitaksial usulda o‘stiriladigan yupqa monokristall qatlamlarni boshqa bir monokristall — taglik yuzasida hosil qilishda panjara parametrlari muhim ahamiyatga ega. Materiallarning panjara parametrlari o‘rtasida katta farq bo‘lsa, o‘stirilayotgan qatlamning monokristall tuzilishini va dislokatsiyalarsizligini ta’minlash qiyin. Masalan, yarimo‘tkazgichlar texnologiyasida epitaksial monokristall kremniy qatlamlarini o‘stirish uchun geterotaglik (гетероподложка) sifatida odatda sapfir (alyuminiy oksidi monokristali) qo‘llanadi, chunki ularning panjara doimiylari deyarli teng, ammo kristall sistemalari turlicha: kremniyda — olmos tipidagi kubik, sapfirda esa — trigonal.
Odatda, taglik va uning ustida o‘stiriladigan qatlam panjara parametrlari yupqa plyonka qatlamidagi kuchlanishlarni imkon qadar kamaytiradigan qilib tanlanadi.
Panjara parametrlarini moslashtirishning yana bir usuli plyonka bilan taglik orasida o‘tish qatlamini hosil qilishdir. Bu qatlamda panjara parametri asta-sekin o‘zgaradi (masalan, qattiq eritma qatlami bo‘ylab taglik materiali atomlari o‘stirilayotgan plyonka atomlari bilan bosqichma-bosqich almashtiriladi, natijada plyonkaga tutashgan qattiq eritma qatlamining panjara parametri plyonkaning shu parametriga tenglashadi).
Masalan, indiy-galliy fosfidi qatlami, taqiqlangan zonasi kengligi 1,9 eV bo‘lganda, galliy arsenidi plastinasida oraliq qatlam usuli yordamida o‘stirilishi mumkin.