Германий аморфный

Гель-фракция 308 Германий аморфный 85 Гипотеза эргодическая 136 Горячее твердое тело 59, 60 Граница встречных доменов 39 Границы зон Бриллюэна 340, 455, [c.580]

Аморфные твердые тела с тетраэдрическими связями, такие, как кремний, германий, соединения А В . Эти полупроводники в аморфном состоянии нельзя получить путем охлаждения расплава. Их получают, обычно, в виде тонких пленок с помощью различных методов осаждения (термическое испарение в вакууме, катодное напыление и т. д.). Их свойства в значительной степени подобны свойствам кристаллических аналогов. [c.360]

Влияние примесей на электрические свойства аморфных полупроводников. Долгое время считалось, что аморфные полупроводники в отличие от кристаллических нечувствительны к введению в них примесей. Попытки легирования их атомами, которые в кристаллических полупроводниках являются донорами или акцепторами, не приводили к успеху. Одно из объяснений такого поведения было дано Губановым и несколько позднее Моттом. Оно сводится к тому, что в аморфных веществах может осуществляться такая перестройка связей, что все валентные электроны примесного атома будут участвовать в связях. Так, например, в кристаллическом кремнии атом фосфора образует четыре ковалентные связи. Пятый валентный электрон примесного атома в образовании связей не участвует. Предполагается, что в аморфном кремнии (или германии) атом фосфора окружен пятью атомами кремния (рис. 11.10). Если это так, то в аморфных полупроводниках не должны образовываться примесные уровни. [c.364]

В настоящее время для легирования аморфного кремния (и германия) кроме фосфора и бора используют также примеси мышьяка. сурьмы, индия, алюминия и т. д. При этом прямым методом было установлено, что координационное число атома мышьяка в аморфном кремнии, так же как и в кристаллическом, равно четырем. Кроме того, для получения слоев -типа в аморфный кремний с низкой плотностью состояний вводят атомы щелочных элементов, которые проявляют донорные свойства, находясь в междоузлиях. [c.366]

К аморфным полупроводникам относят аморфные кремний, германий, ряд других элементов и их сплавы. Кремний и германий в твердом состоянии четырех валентны, т. е. каждый их атом образует сильные (ковалентные) химические связи с четырьмя соседними атомами. Поэтому кремний и германий называют материалами с тетраэдрическими связями (тетра - четыре). Тетраэдрические связи приводят к образованию в этих материалах не отдельных молекул, а непрерывной трехмерной сетки химически связанных атомов. Отсутствие шарнирных связей придает такой сетке боль- [c.12]

К ним относятся селен, аморфная сера, кремний, германий, [c.9]

При изготовлении пленок из сплавов обычно используется одновременное напыление нескольких элементов. В основе метода лежит различие в упругости паров элементов, входящих в состав сплава. Однако регулировать состав получаемой пленки довольно трудно. Поскольку обычно температура Тх у сплавов сравнительно высока, то легко добиться, чтобы температура подложки была ниже Тх, что и делают, например, в случае получения сплава железа с 10% (ат.) германия, у которого 7 = 130 К- Все же для получения аморфных сплавов этот метод можно применять лишь ограниченно. В частности, при изготовлении аморфных сплавов, состоящих из элементов с сильно различающейся упругостью паров, необходимо тщательно регулировать скорость напыления разных элементов. При этом нужно поддерживать постоянство количественных соотношений между элементами, осаждаемыми на подложку. Здесь в последнее время начинают применяться методы машинного контроля. Скорость напыления определяется сортом элементов, уровнем вакуума, структурой подложки и обычно составляет 0,5— 1,0 нм/с. [c.31]

В аморфных сплавах носителями магнетизма являются атомы переходных металлов — железа, кобальта, никеля или хрома, марганца и др., а атомы, стабилизирующие аморфное состояние (металлоиды типа фосфора, бора, углерода, кремния, германия), являются немагнитными. Поэтому ц определяется только величиной магнитного момента магнитных атомов металлов ц/ и их концентрацией с в сплаве . [c.126]

Начнем с простого примера, в котором пренебрегается движением среды, но учитывается наряду с экзотермическим процессом механизм потери тепла. Речь пойдет об уже описанном ранее распространении экзотермической волны кристаллизации в тонкой пленке напыленного на пластину аморфного германия. В проведенных опытах волна кристаллизации останавливалась на некотором расстоянии от места ее инициирования. Это можно объяснить влиянием теплоотвода от пленки к пластине и окружающему газу. Для описания явления примем простую модель экзотермического процесса с потерями тепла [c.151]

Для кристаллов кубической системы, а также для стекла и других изотропных материалов с аморфной структурой /3 = За. В кристаллах с низкой симметрией отдельные слагаемые коэффициента объемного расширения могут принимать отрицательные значения. При поляризации атомов и появлении дальнодействующих составляющих межатомного взаимодействия коэффициент /3 становится отрицательным. Например, германий при нагреве от 15 до 40 К не расширяется, а сжимается. Среди полимеров самое большое тепловое расширение имеют неполярные полимеры, у которых силы Ван-дер-Ваальса малы. [c.62]

Заключительный 8 главы 2 посвящен исследованию механизма взрывной кристаллизации в аморфных пленках. Наше рассмотрение основывается на результатах экспериментов с ультрадисперсными порошками германия (п. 8.1). Использование модели Лоренца в п. 8.2 позволяет найти [c.10]

Совершенно другая картина наблюдается в аморфной среде, где большими значениями обладают как скорость роста кристалла и, так и частота зародышеобразования J. Действительно, при низких температурах величины J, и возрастают с нагревом пленки, так что вьщеление тепла кристаллизации способствует ее течению. Поэтому с ростом пленки может наступить такая ситуация, когда тепло кристаллизации не успевает отводиться в окружающую среду, и возникает тепловая неустойчивость, обеспечивающая спонтанный переход в режим взрывной кристаллизации [188]. Примеры такого перехода дают процессы кристаллизации в слоях аморфного льда и некоторых органических веществ [182, 184], а также в аморфных ультрадисперсных порошках германия с вкраплениями кристаллической фазы [184, 185]. Исследованию механизма взрывной [c.206]

До настоящего времени взрывная кристаллизация сплошных пленок аморфного германия в чистом виде не обнаружена. Это связано с тем, что максимальное значение частоты зародышеобразования кристаллов германия имеет сравнительно малое значение Ю м , [c.208]

В меднозакисных и селеновых вентилях используются полупроводники в поликристаллическом виде, в то время как в германиевых и кремниевых используют полупроводниковые монокристаллы что улучшает процессы, происходящие в р- /г-переходе. Благодаря этому германиевые и кремниевые вентили обладают гораздо более высокими характеристиками. Аморфная разновидность кремния не применяется как полупроводниковый материал. Германиевые вентили раньше кремниевых нашли широкое промышленное применение, что связано с более простой технологией получения монокристаллов германия, хотя и она связана с немалыми трудностями. [c.284]

Если условия изменяются так быстро, что образуются сильно пересыщенные растворы, то времени на возникновение и рост зародышей недостаточно - в таком случае получают аморфные вещества. Промежуточной стадией часто является образование коллоидных растворов или гелей. Известно также множество химических соединений, которые осаждаются из растворов преимущественно в некристаллическом состоянии, например, сульфиды и селениды мышьяка, сурьмы, германия, молибдена, вольфрама, ванадия и др. [c.385]

При облучении кристаллических тел быстрыми нейтронами или под действием сильно ускоренных ионов ионная имплантация) нарушается периодичность расположения атомов в узлах кристаллической решетки. Глубина проникновения заряженных частиц ограничивается приповерхностной областью, так как внедряющийся ион теряет свою энергию в результате последовательных столкновений с атомами в поверхностном слое мишени. Поэтому с помощью ионной имплантации можно получать только аморфные слои. Так при бомбардировке монокристалла германия ионами кислорода с энергией 10 эВ при дозе облучения Ю ион/см получены аморфные слои Ое толщиной 60 нм. [c.386]

Рассмотрим, наконец, структуру полупроводников, для которых ширина зон в кристаллическом состоянии сравнима или больше расстояния между зонами. В действительности большинство полупроводников при плавлении становятся металлическими. Таковы, например, жидкие кремний и германий, которые вполне можно рассматривать как простые металлы. Вместе с тем, некоторые полупроводники, как, например, германий, можно получить в аморфном стеклообразном состоянии при осаждении пленок при низких температурах. В этом случае, хотя плотность низкая, как и в полупроводниковой фазе, дальнего порядка в структуре не возникает. Вероятно, отсутствие порядка приводит к высокой плотности ловушек, распределенных в запрещенной зоне. Однако, несмотря на присутствие этих многочисленных ловушек, свойства таких аморфных полупроводников весьма похожи на свойства собственного кристаллического полупроводника. После общего обсуждения электронных свойств в гл. П1 мы рассмотрим более подробно соответствующую электронную структуру и разберем следствия, вытекающие из нее. [c.243]

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]

Гидрогенизация аморфного кремния, как уже указывалось, позволила эффективно управлять его электрофизическими свойствами путем легирования. Между тем многие свойства полупроводника определяются шириной его запрещенной зоны, которая при легировании не изменяется (или изменяется незначительно). В целях расширения возможностей управления оптическими, фотоэлектрическими и электрическими свойствами полупроводника при изготовлении различных приборов наряду с гидрогенизированным аморфным кремнием применяют его сплавы с германием Ое, з Н, углеро- [c.21]

Французский ученый А. Л. Ле Шателье в 1887 г., опираясь на хорошо изученный к этому времени химиками процесс кристаллизации, объяснил гидравлическое твердение образованием сростков из переплетающихся кристаллов, аналогичным известному уже тогда механизму твердения штукатурного гипса. Однако микроскопические исследования затвердевшего портландцемента, обнаружившие вместо сростков аморфную некристаллическую массу, заставляли искать других объяснений. Л. Михаэлис (Германия), исходя из достижений коллоидной химии, высказал догадку, что процесс сводится к появлению вокруг зерен цемента в результате их набухания под действием воды плотных студней, которые затем перерастают в кристаллические образования. Однако его теория не давала объяснения твердения гипса, где получаются кристаллические структуры, но совершенно отсутствует коллоидное вещество. [c.215]

Магнитные материалы. На рис. 3.19 — 3.21 приведены данные, иллюстрирующие влияние размера кристаллитов на магнитные свойства материалов различных типов. В последние годы благодаря изучению свойств наноматериалов, полученных контролируемой кристаллизацией из аморфного состояния, японскими учеными был открыт новый класс магнитомягких материалов с высоким уровнем статических и динамических магнитных свойств по сравнению с аналогичными по назначению кристаллическими и аморфными сплавами. Это сплавы на основе Ре —81 —В с небольшими добавками N6, Си, 2г и некоторых других переходных металлов (например, Р1пете1 в Германии сплавы этого типа называются Витроперм ). После закалки из расплава эти сплавы аморфны, а оптимальные параметры достигаются после частичной кристаллизации при температуре 530 —550 °С, когда выделяется упорядоченная нанокристаллическая фаза Ре —81 (18 — 20) % с размером частиц около 10 нм. Объемная доля наночастиц в аморфной матрице составляет 60 — 80 %. Сплавы обладают низкой коэрцитивной силой (5— 10 А/м) и высокой начальной магнитной проницаемостью при обычных и высоких частотах при малых потерях (200 кВт/м ) на перемагничивание, что обеспечивает их широкое применение в электротехнике и электронике в качестве трансформаторных сердечников, магнитных усилителей и импульсных источников питания, а также в технике магнитной записи и воспроизведения и т.д., обеспечивая значительную миниатюризацию этих устройств и стабильную работу в широком диапазоне частот и температур. Мировой выпуск сплавов оценивается на уровне 1000 т в год [39]. [c.162]

При изготовлении аморфных пленок методом вакуумного напыления обычно необходимо поддерживать температуры ниже комнатных. В частности, в случае напыления чистых металлов подложка должна быть охлаждена до температур порядка температуры жидкого гелия. Если температура недостаточно низка и лежит выше температуры Тх напыляемого металла, получаемая пленка не аморфизируется. Например, в случае полупроводников—кремния и германия, у которых Тх выше комнатной температуры, можно использовать подложку и при комнатной температуре, а в случае таких переходных металлов, как железо, кобальт и никель, у которых Тх очень низкая (у железа 4 К, у кобальта 33 К и у никеля 70 К) должна быть низкой и температура подложки. [c.31]

Авторы [55] с применением потенциала Китинга проанализировали атомные конфигурации, возникающие в кристаллической структуре типа алмаза после введения туда дислокаций с плотностью Ю см-2. Результаты расчета они сопоставили с функцией g(r), полученной для аморфного германия (рис. 3 33). Решетка типа алмаза может быть получена путем наложения двух г. ц. к. решеток. Если удалить атомы одной решетки и осуш,ествить релаксацию с применением мягкого потенциала Морзе, то рассчитанную [c.88]

Различают полупроводники элементарные и соединения. К элементарным относятся следующие элементы таблицы Менделеева углерод (алмаз), кремний, германий, олово, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут, сера, селен, теллур, йод. Полупроводниковые соединения сульфиды цинка, германия, олова, кадмия, ртути, сзинца селениды цинка, германия, олова, кадмия, ртути, свинца теллуриды цинка, германия, олова, кадмия, ртути, свинца арсенид и фосфит галлия карбид кремния и др. Имеются также аморфные (стеклообразные), органические и магнитные полупроводники, свойства которых пока недостаточно изучены. [c.335]

В 1972 г. при изучении сравнительно толстых (с толщиной порядка 50 мкм) пленок аморфного германия, напыленного на стеклянную или металлическую пластину, было обнаружено [7] следующее интересное явление. Если царапнуть пленку в каком-либо месте иглой или локально нагреть пленку микрогорелкой, или воздействовать на нее локально еще каким-либо образом, то от места воздействия начинает распространяться фронт круговой формы, в котором германий переходит в кристаллическое состояние. При переходе выделяется довольно много тепла, так что температура за фронтом (при начальной комнатной) достигает 500 К. [c.125]

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]

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]

Параграф 8 основывается на результатах экспериментального исследования взрывной кристаллизации ультрадисперсных аморфных пленок германия. Показано, что при малых толщинах пленки кристаллизация инициируется локальным тепловым воздействием, а при больших протекает спонтанным образом. Обнаружен фрактальный узор закристаллизовавшейся фазы, присущий картине формирования агрегатов, ограниченных диффузией. Показано, что в отличие от обычного режима кристаллизации взрывная обусловлена неустойчивостью теплового характера, которая представлена схемой Лоренца. В результате взрывная кристаллизация сводится к явлению самоорганизуемой критичности, при котором распространение фронта представляется диффузией в ультраметрическом пространстве иерархически соподчиненных лавин. Получены выражения для стационарных распределений теплоты кристаллизации и теплового потока. Для различных значений температуропроводности определены теплота, необходимая для инициирования взрывной кристаллизации, И временная зависимость вероятности спонтанной кристаллизации тонкой пленки. [c.115]

Аморфный селен ([г=2,4) и германий (ц,=3,9) напыляются на соляные пластины в вакууме тонким слоем. Слои на поверхности соляных пластин держатся достаточно прочно. Одновременно они предохраняют гигроскопичные пластины Na l от действия паров воды. [c.500]

Большое число покрытий может быть получено в стеклообразном, квазистеклообразном, аморфном и квазиаморфном состояниях при конденсации паров в вакууме на нейтральной подложке. Таковы, например, конденсаты серы, селена, сурьмы, теллура, германия, кремния и многих соединений с ковалентными связями. В условиях глубоких низких температур тонкие аморфные пленки см) образуются даже из металлов. Однако эти пленки неустойчивы и при определенной для данного металла температуре переходят в кристаллическое состояние. Температуры перехода пленок из аморфного (А) в кристаллическое (К) состояние для некоторых металлов даны ниже [2] [c.179]

Исследование свежетравленной поверхности германия и р—п-переходов на нем показало, что на поверхности имеется 3—5 атомных слоев окислов германия моноокиси ОеО и двуокиси (рис. 68). Толщина окисного слоя, измеренная электроннографичес-ким методом, имеет величину 1—2 ммк. Этот слой имеет аморфную или мелкокристаллическую структуру [73]. [c.179]

Аморфные тела отличаются неупорядоченным расположением атомов и молекул можно сказать, что они являются как бы переохлажденными жидкостями. Примерами аморфных тел являются многие стекла. В отличие от них кристаллические тела представляют собой совокупность атомов, молекул или ионов, расположенных в пространстве по вполне определенному закону и образующих кристаллическую решетку, узлами которой они являются. По виду этих частиц различают атомные, молекулярные и ионные кристаллические решетки. В качестве примеров атомных кристаллов можно назбать кремний и германий, молекулярных — фосфор, мышьяк, ионных — каменную соль, слюду. Кристаллы последних состоят из чередующихся положительных и отрицательных ионов. Особую структуру имеют кристаллы металлов — проводников. Они состоят из положительных ионов и свободных электронов. [c.5]

В дальнейшем изложении мы рассмотрим более подробно названные виды электропроводности у диэлектриков для наглядного сопоставления и сравнения мы вкратце рассмотрим также основные вопросы, связанные с электрЪпроводностью проводников и полупроводников Нельзя не отметить, что у веществ того или иного химического состава как величина удельной проводимости, гак и сам характер явления электропроводности могут существенно изменяться в зависимости от температуры, строения, агрегатного состояния. Так, металлы в твердом и жидком состоянии — типичные ( металлические ) проводники, а в газообразном состоянии — диэлектрики. Кристаллический германий при температурах, близких к нормальной, — типичный полупроводник, а при температуре, близкой к абсолютному нулю, — диэлектрик в расплавленном состоянии германий имеет металлическую электропроводность в состоянии пара германий — диэлектрик. Углерод в аллотропических модификациях графита и аморфного углерода — проводник в модификации алмаза углерод является диэлектриком. [c.22]

Разновидностью описанных являются ленточные дисперсионные УЛЗ со звукопроводом в виде слоистого волновода, состоящего из относительно толстой подложки и нанесённой на неё тонкой плёнки, толщина к-рой соизмерима с длиной распространяющихся в этом звукопроводе волн Лява (см. Поверхностные волны). В зависимости от рабочей частоты дисперсионной УЛЗ материалами звукопровода могут быть поликристаллич., аморфные или монокристаллпч. вещества, при этом скорость распространения волн Лява в подложке должна быть всегда больше, чем в плёнке. Материалами подложки слоистых волноводов в большинстве случаев служат кремний, кристаллич. кварц, бериллий, ниобат лития и плавленый кварц, а материалами плёнки — вольфрам, германий и стекло. Возбуждение и приём волн Лява осуществляется двухфазными эквидистантными решётками, если материалом подложки служит пьезоэлектрик (напр., кристаллич. кварц или ниобат лития), или с помощью пьезопластинок, закреплённых на концах звукопровода. [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...