Спектр германия

Обратимся к более высоким переходам. Уже на рис. 70, в мы изобразили Еа-спектр германия. В 68 мы видели, что пики и края поглощения возникают, когда энергия фотона становится равной энергии критической точки в комбинированной плотности состояний. Рис. 78 показывает рассчитанный ба-спектр германия. Показаны переходы в критических точках, которые почти всегда расположены в точках симметрии зоны Бриллюэна, и экспери- [c.283]

Германий и кремний. Теоретический колебательный спектр. [c.377]

К достоинствам подобных систем относятся повышенное по сравнению с обычными микроскопами разрешение, возможность регулирования яркости, контраста и масштаба изображения электронным способом, большой динамический диапазон (до 60 дБ и более). Для контроля материалов, прозрачных только в инфракрасном диапазоне спектра (кремний, германий, арсенид галлия), применяют лазеры, излучающие на соответствующих длинах волн, в сочетании с фотоприемниками, обладающими нужной спектральной чувствительностью. Возможно исследование объектов в поляризованных лучах, контролирование в них напряжений методом фотоупругости, а также исследование магнито- и электрооптиче-ских свойств материалов при использовании соответствующих источников электромагнитных полей. [c.96]

Следует, однако, иметь в виду, что если примесные атомы уже ионизированы, то примесное поглощение наблюдаться не будет. Так как температура истощения примеси падаете уменьшением энергии ее ионизации, то для наблюдения длинноволнового примесного поглощения необходимо охлаждение полупроводника до достаточно низкой температуры. Так, например, спектр примесного поглощения германия, легированного золотом (энергия ионизации примеси = 0,08 эВ, граница поглощения л 9 мкм), наблюдается при температуре жидкого азота (77 К), в то время как при легировании германия сурьмой ( = 0,01 эВ, = 135 мкм) примесное поглощение можно наблюдать лишь при гелиевых температурах (4 К). [c.323]

Диэлектрики и полупроводники качественно подобны и те и другие имеют энергетическую щель в спектре электронных состояний. Однако в полупроводниках эта щель (запрещенная зона) гораздо меньше. Поэтому проводимость полупроводников заключена в широком интервале, разделяющем проводимость металлов и диэлектриков. Например, для кремния при 300 К а=5-10 См/м, а для германия а=2,5 См/м, что в 10 —10 раз превышает проводимость диэлектриков и в то же время в 10 —10 раз уступает проводимости металлов. Зависимость о Т) полупроводников лишь в исключительных случаях и в небольшом температурном интервале может носить металлический характер как правило, и в полупроводниках, и в диэлектриках температурные зависимости проводимости подобны. Ширина энергетической щели в германии равна 0,72 эВ, а в кремнии 1,12 эВ, в то время как в алмазе — диэлектрике е такой же кристаллической структурой — запрещенная зона равна 7 эВ. Таким образом, с точки зрения зонной теории полупроводники принципиально отличаются от металлов наличием энергетической щели, в то время ак между полупроводниками и диэлектриками есть только количественное отличие. Считается, что при Д < 2—3 эВ кристалл можно отнести к полупроводникам, а при больших — к диэлектрикам. [c.16]

Ковалентные кристаллы полупроводников (типа кремния) в отличие от ионных кристаллов — диэлектриков —прозрачны в инфракрасной области спектра, так как энергия квантов этой частоты недостаточна для возбуждения свободных электронов. Поэтому кремний и германий па частотах 10"—10 Гц используются как весьма совершенные и прозрачные материалы оптических элементов инфракрасной техники. Следовательно, эти типичные полупроводники в определенном частотном диапазоне играют роль весьма совершенных диэлектриков, в то время как обычно применяемые в оптике стекла и ионные кристаллы в инфракрасной области сильно отражают и поглощают электромагнитные волны (в этом диапазоне находятся собственные частоты колебаний кристаллической решетки). [c.17]

Плоские пластины из прозрачного диэлектрика часто применяют как френелевские отражатели для отделения части пучка. Обычно в видимой и ближней инфракрасной областях спектра пользуются стеклом и плавленым кварцем, а в инфракрасной области — германием. Для проведения точных измерений пластинки должны быть гладкими, чрезвычайно плоскими и иметь пренебрежимо малый клин, чтобы не искажать кривизну волнового фронта. Так как френелевское отражение происходит на диэлектрической поверхности, разделительная пластинка должна быть ориентирована так, чтобы отраженный свет не попадал в резонатор лазера. Кроме того, если желательно получить отраженный луч хорошего качества, то, как показано ниже, должны быть известны угол между направлением распространения пучка и пластинкой и поляризация. [c.21]

Спектр пропускания в инфракрасной области для монокристалла кремния показан на рис. 2.12. В данном случае ИК-излучение взаимодействует с колебаниями решетки очень слабо, поскольку поглош,е-ние света связью Si-Si, не имеюш,ей постоянного дипольного момента, является запреш,енным процессом. Могут происходить лишь процессы второго порядка, когда излучение индуцирует диполь, который взаимодействует с излучением [2.2]. Эти процессы имеют очень низкую вероятность, поэтому решеточное поглош,ение света в кремнии и других кристаллах с центром инверсии (алмаз, Ge) является слабым, фотоны ИК-диапазона поглощаются в двухфотонных процессах. Для таких кристаллов, как алмаз, кремний и германий, возможно также поглощение с участием примесей. В кремнии за наиболее сильные полосы поглощения в ИК-диапазоне ответственны такие примеси, как кислород (Л PS 9,1 мкм, I/ 1100 см ) и углерод (Л 16,5 мкм, I/ 600 см ). [c.33]

Рис. 3.9. Температурная зависимость отношения интенсивностей стоксовой и антистоксовой линий в спектре комбинационного рассеяния. Возбуждение линией 514,5 нм (Аг -лазер). Монокристаллы алмаз (7), кремний (2) и германий (5)

Край поглощения при комнатной температуре соответствует для наиболее важных полупроводниковых монокристаллов длинам волн, лежащим в видимом или ближнем инфракрасном диапазонах спектра. Например, для монокристалла германия ( g 0,7 эВ) заметное поглощение при 300 К наблюдается при зондировании излучением с длиной волны Л 1,8 мкм, для кремния ( g 1,1 эВ) при Л 1,1 мкм, для арсенида галлия ( g 1,4 эВ) при Л 0,9 мкм, для фосфида галлия 2,24 эВ) при Л 0,55 мкм и т. д. [c.109]

Приставка ИПО-76 (рис. 1) обеспечивает получение спектров однократного внешнего отражения, а также измерение коэффициентов отражения (относительным методом) плоских вертикально ориентированных объектов. Объекты располагаются вне приставки и могут иметь размеры диаметр до 150 мм, толщина до 50 мм, площадь исследуемой зоны 6X8 мм. В комплект приставки входят образцы сравнения — эталоны отражения (клиновидные пластинки из германия и Флюорита). Угол падения осевого луча 6° при угловой расходимости пучка 13°. Хрупкие объекты могут закрепляться в приставке с помощью воздушного присоса. Пропускание приставки 80 %. [c.208]

На рис. 12.2 приведен спектр поглощения германия, у которого наблюдаются [c.83]

Рис. 12.2. Спектр поглощения германия (при комнатной температуре)

Рис. 12,5. Спектр поглощения колебаниями кристаллической решетки в германии

Рис. 78. Теоретический ег-спектр германия, сопоставлен1 ЫЙ с критическими точками перехода в зонной модели. (По Филипсу (57. 18].)

Спектрометрия в инфракрасной области спектра не может производиться с помощью вакуумных фотоэлементов и ФЭУ по той причине, что совре у1енные фотокатоды имеют красную границу не выше 1100 нм. Однако уже сейчас известны материалы, позволяющие продвинуться до 3—4 мкм. Поэтому в инфракрасной области применяются фотоэлементы, работающие на основе внутреннего фотоэффекта. Сюда следует отнести неохлаждаемые фоторезисторы на основе 1п5Ь, РЬЗе и РЬЗ, которые могут быть использованы до 6 мкм, и глубоко охлаждаемые фоторезисторы на основе германия, легированного золотом, цинком, медью и другими металлами, пригодные до 40 мкм. [c.652]

Оптические свойства. Исследование оптических свойств кристаллических полупроводников дает обширную информацию об их зонной структуре. Данные об энергетическом спектре аморфных полупроводников также могут быть получены из оптических измерений. Первостепенная роль отводится при этом измерениям спектров поглощения. Спектры поглощения аморфных полупроводников удобно сравнить со спектром тех же материалов в кристаллическом состоянии. Это можно сделать в случаях германия, кремния, соединений селена и теллура. На рис. 11.14 в качестве примера приведен край спектра оптического поглощения аморфного кремния, который сравнивается с соответствующим спектром кристаллического кремния. Аналогичные данные получены для аморфного германия, арсенида и антимонида индия и некоторых других полупроводников. [c.367]

Халькогенидные бескислородные стекла получаются сплавлением серы, селена или теллура с элементами III, IV и V групп периодической системы. Варка этих стекол производится в кварцевых колбах под вакуумом. Температура размягчения лежит в пределах 200 -ь -J- 450° С. По сравнению с кислородсодержащими стеклами халькогенидные имеют более низкую механическую прочность. Значительное развитие получили халькогенидные стекла, содержащие германий, мышьяк и другие элементы IV—V групп. Стекла имеют температуру размягчения 200 300° С, за исключением германиевых, где эта температура выше — до 550° С. Значение ТК1 = (1,2 -т- 2,4) -10 Ijzpad. Стекла прозрачны в инфракрасной области спектра при длинах волн [c.193]

Использование когерентного излучателя в осветителе интро-скопа позволило осуществить контроль равнотолщинности плоскопараллельных пластин из оптических материалов, непрозрачных в видимой и ближней ИК области спектра. К такого рода материалам относится обширный класс полупроводниковых соединений с небольшой шириной запрещенной зоны, в частности германий, широко применяемый для изготовления оптических элементов мощных ИК лазеров. Так как плоскостность оптических поверхностей выполняется и контролируется с высокой точностью, то предлагаемый способ может быть использован для контроля клиновидности плоскопаралл л )НЬ1Х пластин. Измерение клино- [c.187]

Характеристики волоконных световодов. Важнейшими характеристиками С., предназначенных для подобных применений, являются оптич. потери, дисперсия групповой скорости, оптич. нелинейность и меха-нич. прочность. В 70-х гг. 20 в. созданы волоконные С. на основе кварцевого стекла с затуханием сигнала 1 дБ/км в ближней ИК-области спектра. Типичный спектр оптических потерь а в таких С. представлен на рис. 2, а. Минимально возможные потери составляют а 0,16 дВ/км на волне 1,55 мкм. Материалом для таких С. служит кварцевое стекло различия показателей преломления сердцевины и оболочки достигают легированием стекла (нацр., фтором, германием, фосфором). [c.461]

Рнс. 2. Фоготермоионизационные спектры примесей в высокочистых образцах германия (а) и кремния (о), зарегистрированные бесконтактным методом. Метки на горизонтальных отрезках указывают спектральные линии данной примеси. Метки, направленные вверх, соответст вуют основным примесям, вниз — компенсирующим, V — волновое число. [c.362]

Впервые таллий экспоннровался на международной Лондонской выставке 1862 г. За год до этого Вильямс Крукс, исследуя спектроскопическим методом шламы одного сернокислотного завода в Германии на содержание теллура, обнаружил в спектре характерную зеленую линию и сделал заключение, что эта линия принадлежит новому элементу. Сравнивая цвет спектральной линии с ярко-зеленой окраской молодой растительности, Крукс назвал элемент таллием (латин. tiiullus — распускающаяся в.етка). Ему удалось получить небольшое количество металлического таллия для демонстрацнн на выставке 1862 г. [c.669]

Нелегированный a-Si H имеет большую фотопроводимость в видимой области спектра. Фоточувствительность (отношение фотопроводимости к темновой проводимости) составляет 10 ... 10 . При легировании фотопроводимость возрастает, а фоточувствительность уменьшается. Аналогичные закономерности наблюдаются и в твердых растворах на основе a-Si H, которые обладают меньшей фотопроводимостью и фоточувствительностью, чем сам гидрированный кремний. При температурах выше комнатной основными центрами рекомбинации неосновных носителей заряда в аморфных гидрированных полупроводниках являются оборванные связи, концентрация которых в твердых растворах всегда больше, чем в a-Si H. Ширина оптической запрещенной зоны в аморфных гидрированных полупроводниках возрастает по мере увеличения концентрации в них водорода, и для a-Si H она составляет 1,6...1,8эВ. Введение в пленки a-Si H германия позволяет уменьшить эту величину до 1,0 эВ, а введение углерода и азота увеличить ее до значений 2,5...3,2эВ и 5 эВ соответственно. [c.103]

Наконец, не следует упускать из виду роль показателя преломления. При больших значениях последнего четвертая сумма приближается к нулю Эгот эффект мало заметен в видимой области, потому что в настоящее время не существует пригодных для изготовления объективов материалов, прозрачных в видимой части спектра и обладающих высоким значением показателя преломле- иня. В инфракрасной области с помощью таких материалов, как. германий п = 4), кремний (ге = 3) и некоторых других, сумма Пецваля, снижается до достаточно малых значений без каких-либо особЕ1Х приемов. Одновременно с этим снижаются значения первой и второй сумм Зейделя, следовательно, можно получить весьма светосильные объективы с большим углом поля из трехчетырех линз. [c.235]

Учитывая, что за последние годы оптическое стекловарение дало ряд новых марок оптического стекла с более высокими показателями преломления, приближающимися к двум для сверхтя-желых кронов и уже превосходящими эту величину для сверх-тяжелых флинтов, и принимая во внимание наличие оптических кристаллов с еще более высокими показателями преломления (в инфракрасной части спектра показатели преломления превосходят три, а для германия достигают даже четырех), целесообразно оценивать величину сферической аберрации (а также и других аберраций), используя и большие показатели преломления. [c.49]

Наибольшие изменения коэффициентов отражения и пропускания наблюдаются именно в области края поглош,ения. Для разных материалов положение этого края суш,ественно меняется например, при температуре 300 К для монокристалла германия край находится в области Л 1,8 мкм, для монокристалла СаАз — в области Л 0,87 мкм, для более широкозонных полупроводников (СаР, ZnSe и т.д.) край поглош,ения лежит в видимой области спектра, для кристаллических (сапфир, кварц, ниобат лития, алмаз и т. д.) и аморфных диэлектриков край поглош,ения находится в ультрафиолетовой области спектра. [c.31]

Электрические свойства кристаллического твердого тела определяются его зонной структурой, т. е. спектром разрешенных энергетических состояний его электронов, и степенью заполнения этих зон. В кристаллическом кремнии при нулевой температуре валентные электроны (по четыре от каждого атома) заполняют всю валентную зону , отделенную от пустой зоны проводимости энергетической щелью шириной примерно в 1 эБ. В элементарных полупроводниках германий и кремнии модао проследить происхождение запрещенной зоны из ковалентных связей между атомами валентная зона образуется связанными состояниями с более низкой энергией, а зона проводимости —высоколежащими антисвязанными состояниями 1) Поскольку дальнейшее увеличение кинетической энергии электронов, находящихся в заполненной зоне, невозможно, оказывается, что в основном состоянии кристалла подвижные носители заряда отсутствуют, так что при Т— 0 кристалл является диэлектриком, [c.127]

Важную проблему представляет светоделитель. Вместо привычных для видимой области спектра тонких металлических пленок или многослойных диэлектрических покрытий в ближней. ИК-области спектра в качестве светоделителя используются тонкие пленки германия, кремния, окиси железа, нанесенные на подложку из кварца, фтО ристого бария или кальция, бромистого калия или иодистого цезия. В далекой ИК-области применяется обычно пленка из майлара. Достаточно большие длины золн электромагнитного излучения позволяют также применить в этой области спектра и совсем необычные светоделители — металлическую сетку или проволочную решетку. [c.110]

Светофи.тьтры для выделения инфракрасной области спектра применяются двух видов а) абсорбционные (из цветных стекол, германия, креашия и др.) б) интерференционные, изготовляемые путем нанесения тонких оптически однородных слоев из диэлектриков или полупроводников на подложку, прозрачную в требуемой спектральной области. Существенным недостатком абсорбционных фильтров является невозможность выделения с их помощью узких участков спектра с высоким т. Этого недостатка лишены интерференционные светофильтры. [c.209]

Приставка МНПВО-2 (рис. 2) обеспечивает получение спектров многократного НПВО для фиксированных углов падения 30, 45 и 60°, а также многократного внешнего отражения при угле падения 75° и переменном числе отражений. Материалы элементов МНПВО — германий, КРС-5, стекло ИКС35. [c.208]

Индий используют для изготовления металлических зеркал, так как покрытие равномерно отражает световые волны всех цветов спектра, а рений — для термопар и поверхностей изделий, подвергающихся воздействию высоких температур и химических реагентов. Кроме того, разработаны электролиты для покрытия изделий германием, галием, висмутом, талием. [c.347]

Сила света такой лампы принимается в Германии за одну свечу Гефнера (НК). Свеча НК равна 1,01 международной свечи. Она излучает в горизонтальном направлении на вертикальную поверхность, отстоящую от лампы на расстоянии 1 м, поток 900 эрг-см -сек . Распределение энергии в спектре гефнеровой свечи может быть представлено в видимой области с достаточной степенью точности формулой серого излучения. [c.239]

Прежде чем закончить описание теории распространения волн расширения в стержнях, следует упомянуть о подходе к ней Гибе и Блехшмидта [41], поскольку на основе этой теории было проведено большинство последующих экспериментальных исследований в Германии и в Америке. Согласно этой теории, вибрирующий стержень можно рассматривать как две отдельные механические системы, каждая из которых обладает своим спектром резонансных частот. Наблюдаемые резонансные частоты стержня рассматриваются как результат взаимодействия этих двух механических систем. Для цилиндрического стержня первый спектр резонансных частот берется таким же, как для стержня бесконечно малого поперечного сечения при продольных колебаниях, а второй спектр — таким, как в диске бесконечно малой толщины при радиальных колебаниях. Гибе и Блехшмидт предположили, что могут возбуждаться только фундаментальные частоты радиальных колебаний, которые комбинируются с различными возможными формами продольных колебаний. [c.66]

Нашли применение несколько типов фильтров абсорбционные, интерференционные и нейтральные. Действие абсорбционных фильтров основано на избирательном поглощении излучения они изготавливаются из твердых, жидких и газообразных избирательно-поглощающих сред. Примерами абсорбционных фильтров могут служить цветные стекла, окрашенные желатины и пластмассы, пленки германия и кремния, пары С1а, Вга, щелочно-галлоидные соли и другие материалы. Для монохроматизации инфракрасных излучений нашли применение кристаллические пластинки из некоторых диэлектриков (Na l, кварц и др.), а в длинноволновой инфракрасной области спектра в качестве отсекающих применяются дифракционные решетки— эшелетты, д твующие как регулярные, шероховатые поверхности. [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...