Тамма уровни

Тамма уровни 242 Температура Дебая 173 [c.384]

Плотность поверхностных уровней в трехмерном кристалле определяется числом одномерных цепочек атомов, выходящих на единичную площадь поверхности. Она достигает величины 10 — 10 см . Кроме рассмотренных нами уровней, называемых уровнями Тамма, существуют поверхностные состояния, связанные с дефектами, выходящими на поверхность, адсорбированными примесными атомами, и т. п. Их концентрация зависит от условий о б-работки поверхности. [c.242]

Как показал И. Е. Тамм, вблизи поверхности кристаллического образца возникают дополнительные энергетические уровни, обусловленные нарушением трансляционной симметрии кристаллической решетки вследствие ее обрыва поверхностные состояния или, иначе, уровни Там-ма). В полупроводнике эти состояния локализуются внутри запрещенной зоны. Они могут либо отдавать, либо принимать электроны, в результате чего на поверхности полупроводника образуется заряд того или иного знака, приводящий к изгибу энергетических зон в приповерхностном слое. Если полупроводник содержит донорные примеси (п-полупроводник), то в этом случае электроны будут переходить от примесей на поверхностные уровни в результате поверхность полупроводника зарядится отрицательно, а внутри полупроводника вблизи его поверхности возникнет положительный объемный заряд. Это приводит к изгибу зон, показанному на рис. 7.5, б. Изгиб происходит в пределах слоя толщиной обычно не более 10 м значительная же часть фотоэлектронов зарождается глубже — на расстояниях примерно до 10 —10 м от поверхности. Для таких электронов энергия электронного сродства х и соответственно порог фотоэффекта W увеличиваются на некоторую величину ЬЕ (см. рисунок). Более интересен в практическом отношении случай, когда полупроводник содержит акцепторные примеси (р-полупроводник). В нем электроны будут переходить с поверхностных уровней на примеси, поверхность будет заряжаться положительно, изгиб зон будет иметь вид, показанный на рис. 7.5, в. В данном случае благодаря изгибу зон происходит снижение порога внешнего фотоэффекта. [c.166]

Подобными дефектами являются п свободные поверхности кристалла, на которых происходит обрыв решетки и нарушение периодичности ее потенциала (рис. 8.26, а). Влияние такого рода дефектов на энергетический спектр электронов было исследовано Таммом в 1932 г. Он показал, что обрыв решетки приводит к появлению в запрещенной зоне полупроводника разрешенных дискретных уровней энергии для электронов, расположенных в непосредственной близости от поверхности кристалла (рис. 8.26, б). Такие уровни получили название поверхностных уровней или поверхностных состояний. [c.240]

Наряду с объёмными уровнями в кристалле имеются поверхностные состояния. Волновая ф-ция электронов в этих состояниях локализована вблизи поверхности кристалла, внутри него. Различают собственные поверхностные состояния (уровни Т а м м а) и примесные. Уровни Тамма возникают в результате <(обрыва решётки на границе и искажения приповерхностных ячеек. -Эти уровни образуют поверхностные зоны. Примесные поверхностные уровни связаны с дефектами л чужеродными атомами iFa поверхности. [c.91]

И. Е. Тамм и А. А. Соколов разработали теорию локализации электронов вблизи края кристалла и поверхности внутренней микротрещины. Такого рода локальные состояния известны в литературе под названием поверхностных уровней Тамма. [c.45]

Наличие у реальных кристаллов полупроводников конечных размеров приводит к обрыву кристаллической решетки на поверхности. Происходящие при этом явления качественно можно проиллюстрировать на примере идеального кристалла беспримесного германия или кремния. В результате обрыва кристаллической решетки у атомов, расположенных в поверхностном слое кристалла, не все ковалентные связи будут завершены. Это означает, что поверхность кристалла полупроводника обладает электропроводностью р-типа. Поэтому на энергетической диаграмме поверхности полупроводника в отличие от его объема имеются дополнительные энергетические уровни, лежащие в запрещенной зоне. Они получили название поверхностных уровней (состояний) или уровней Тамма. [c.78]

В соответствии с числом атомов кристалла, приходящихся на единицу поверхности, плотность уровней Тамма должна составлять порядка 10 При такой высокой плотности энергетических уровней возможно их расщепление в поверхностную зону. Так как поверхностные уровни (или зоны) имеются только на энергетической диаграмме поверхности, то заряды, находящиеся на этих уровнях (в зо- [c.78]

Интересно, играют ли такие состояния Тамма существенную роль в хемосорбции водорода на окиси цинка последние эксперименты по инфракрасным спектрам поглощения адсорбированного на окиси цинка водорода говорят против этого. Предложена гипотеза [30], что адсорбция водорода приводит к переходу электронов с поверхностных кислородных ионов на 45-уровни регулярных ионов цинка в том же слое. В результате происходит [c.27]

В качестве примера приведем схематический, но наглядный расчет [78], сделанный для уровней Тамма в полупроводниках. [c.217]

ТАММА УРОВНИ — энергетич, уровии в запрещенной зоне идеальной кристаллич, решетки (без чужеродных атомов плп дефектов) электроны, на- [c.112]

Системы с иагнитной термоизолицней. Энергетич. выход на уровне 10 кВт/м достигается для (d, 1>реакций при плотности плазмы п 10 см" и темп-ре 10 К. Это означает, что размеры рабочей зоны реактора на Ю МВт (типичная мощность совр. крупной электростанции) должны составлять ок. 1000 м . Осн. вопрос состоит в том, каким способом удерживать горячую плазму в зоне реакции. Диффузионные потоки частиц и тепловые потоки при указанных значениях п и Г оказываются гигантскими и любые материальные стенки непригодными. Основополагающая идея, определившая на долгие годы пути развития проблемы в данном направлении, была высказана в СССР, США и Великобритании практически одновременно, Эта идея состоит в использовании для удержания и термоизоляции плазмы магн. полей. В СССР она была высказана И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым в 1950. Заряж. частицы, образующие плазму, находясь в магн. поле, не могут свободно перемещаться перпендикулярно силовым линиям поля. Коэф. диффузии и теплопроводности поперёк магн. поля в случае устойчивой плазмы изменяются обратно пропорционально квадрату напряжённости поля н, напр., в полях 10 Гс уменьшаются на 14—15 порядков величины по сравнению со своими значениями для незамагниченной плазмы той же плотности и темп-ры. Т. о., применение достаточно сильного магн, поля в принципе открывает дорогу для проектирования термоядерного реактора. [c.231]

Следует также отметить, что поверхность имеет свои специфические особенности не только на уровне атомарной, но и электронной подсистемы [385-391]. Последнее особенно ярко проявляется на полупроводниках и диэлектриках и выражается в наличии дебаевского радиуса экранирования, обусловленного энергетическими уровнями Тамма или Шокли [385-387], а также уровнями, связанными с примесями, дефектами и адсорбционными процессами на поверхности кристалла [388—391]. В полупроводниках с концентрацией носителей п = 10 см глубина дебаевского радиуса Lp — 10 см, при этом = (е kTjlne n) , где е — диэлектрическая постоянная кристалла, е — заряд электрона. М.А. Кривоглаз [427] показал, что изменение потенциала и концентрации дефектов (примесей, вэ, . кий и пр.) в приповерхностном слое толщиной порядка дебаевского радиуса оказывает весьма существенное влияние на некоторые термодинамические и кинетические свойства кристаллов и тонких пленок (изменение термодинамического потенциала, растворимость примесей, скорость диффузии, температурный сдвиг кривых фазового равновесия и др.). [c.133]

Ранее при обосновании скачка потенциала Д ф исходили из представлений Тамма об особых электронных уровнях на поверхности металла. Однако представление о контактном равновесии между объемом металла и его поверхностным слоем является более щюстш и наглядным и позволяет уточнить рассмотрение ряда вопросов. [c.31]

Для окиси цинка без дефектов решетки характерна зонная структура изолятора [29]. 2 - и 2р-орбитали кислородных ионов О - образуют полностью занятую валентную зону, а 45-уровии ионов 2п + создают пустую зону проводимости. Запрещенная полоса шире чем 10 эВ. Если имеются избыточные, внедренные атомы цинка в решетке или если некоторые ионы цинка в регулярных местах решетки заменены примесными ионами более высокой валентности (такими, как ионы алюминия АР+), то примесные уровни появляются много ниже зоны проводимости. В первом случае они возникают из 45-уровней внедрённых атомов цинка, а во втором — из уровней валентных электронов ионов примеси. Электроны с примесных уровней термически переходят в зону проводимости, что приводит к появлению электропроводности кристалла. Если эти примеси присутствуют в самом наружном слое, они могут создать состояния Тамма. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...