Кремний аморфный

Пленки оксида кремния аморфны, состоят из беспорядочно ориентированных тетраэдров 50 и напоминают по своему строению кварцевое стекло. Плотность этих пленок может изменяться от 2 до 2,2 г/см , причем более низкая плотность характерна для пленок, полученных осаждением при температуре ниже 500 С. Для повышения плотности пленок эффективен их отжиг при 600— 1000 "С. Аналогично ведет себя химическая активность пленок. Низкотемпературные пленки, особенно легированные фосфором, легко реагируют с парами воды. Этот процесс можно существенно замедлить, увеличив термообработкой плотность пленки. [c.44]

При введении в такие электролиты частиц корунда, кремния (аморфного) или сурьмы получают покрытия с повышенной твердостью по сравнению с свинцовыми покрытиями из чистого электролита. Так, электролизом из фенолсульфонового электролита при 40 °С, pH =1,6 и i k=100 А/м2 получали покрытия с содержанием частиц второй фазы 0,3—3,7% (масс.) и твердостью 90— 110 МПа. [c.212]

Двуокись кремния аморфная. ГОСТ 9428-73 — безводная. [c.254]

Кремнезем двумерный 84 Кремний аморфный 85 [c.581]

Кремний кристалл Кремний аморфный Литий Магний Марганец [c.200]

Отметим, что локализованные магнитные моменты могут быть связаны не только с магнитными атомами. Так, А. Ф. Хохлов и П. В. Павлов наблюдали возникновение ферромагнитного упорядочения в аморфном кремнии. Здесь нет атомов с недостроенными внутренними оболочками, однако имеются оборванные ковалентные связи. На каждой такой связи локализован неспаренный электрон. В обычных условиях концентрация оборванных связей в аморфном кремнии невелика ( --10 —lO s см- ), поэтому взаимодействия между локализованными на связях магнитными моментами нет. Такое вещество представляет собой парамагнетик. Однако при высокой плотности оборванных связей, которую можно создать, облучая аморфный кремний ускоренными ионами инертных газов, возникает обменное взаимодействие, приводящее к ферромагнетизму. [c.340]

Рис. 11.1. Кривые радиального распределения для аморфного (пунктирная линия) п кристаллического (сплошная линия) кремния

Аморфный кремний Кристаллический кремний [c.355]

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]

Рис. 11.10. Предполагаемое положение атома фосфора в кристаллическом (а) и аморфном (б) кремнии

Рис. 11.13. Влияние дозы облучения ионами фосфора ( ) и бора (2) на проводимость аморфного кремния

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]

Материалы с малыми потерями при перемагничивании. В эту группу материалов входят многочисленные марки железокремнистых электротехнических сталей с массовым содержанием кремния от 0,4 до 5% (табл. 27.22—27.26, см. также рис. 27.40, 27.52 и табл. 27.7) сюда относится также ряд аморфных магнитных материалов (см. ниже). [c.635]

Рис. 12.3. Кривая радиального распределения для аморфного (а) и кристаллического (б) кремния

Использование стеклообразных и аморфных полупроводников для изделий электронной техники определяется относительной простотой их получения, низкой стоимостью и набором определенных электрофизических свойств. Так, на примере аморфного кремния в книге описывается, как можно не только получать 99 %-ную экономию дорогостоящего полупроводникового материала, но и значительно улучшать технические характеристики полупроводниковых преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей). [c.3]

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]

Распределения плотности состояний в пленках аморфного кремния, не содержащих (а-51) и содержащих (а-5 Н) водород, показаны на рис. 5, в. Сравнивая этот рисунок с рис. 4, г, можно увидеть, что даже в аморфном кремнии, содержащем водород, хвосты валентной зоны, зоны проводимости, а также зона разрешенных состояний в середине запрещенной зоны перекрывают друг друга, образуя непрерывное по энергии распределение локализованных состояний в запрещенной зоне. Однако плотность этих состояний во много раз меньше плотности локализованных состояний аморфного кремния, не содержащего водород. В аморфном кремнии, содержащем водород, плотность состояний примесных (донорных или акцепторных) уровней в запреш,енной зоне выше, чем обусловленных дефектами. В этом случае электрофизические свойства пленок аморфного кремния определяются видом и количеством введенной примеси. [c.14]

Исходньши компонентами покрытия служили электролитический никель, кристаллический кремний, аморфный бор, активированный уголь. Для введения хрома использовали чистый хром, нихром и карбид хрома. Элементный состав во всех случаях сохраняли постоянным. Покрытие наносили на образцы из нержавеющей стали 1Х18Н9Т. Дисперсионной средой в шликере служил спиртово-водный раствор 1 1. Для обеспечения седиментационной устойчивости суспензии вводили 2 мае. % бентонита. Покрытие формировали в вакууме при температуре 1100 °С. Для исследования структуры покрытия из образцов готовили полированные шлифы. [c.114]

При введении в такие электролиты частиц а-АЬОз, кремния (аморфного) или сурьмы получают покрытия с повышенной твердостью по сравнению со свинцовыми покрытиями, полученными из чистого электролита. Так, электролизом из фенолсуль-фонового электролита при 40°С, pH 1,6 и к=1 А/дм получали слои с содержанием частиц II фазы 0,3—3,7% и твердостью 90—110 МПа. [c.212]

ФТОР, F, химич. элемент подгруппы галоидов седьмой группы периодич. системы (аналог хлора, брома и иода). Порядковый номер 9 ат. в. 19,00 (Ф. является чистым элементом , изотопы его неизвестны). Элементарный Ф. представляет собой газ бледного желто-зеленого цвета с неприятным резким запахом, напоминающим запах хлора и озона. Вес 1 л Ф. при 0° и давлении 1 atm 1,71 г, плотность по отношению к воздуху 1,31. При сильном охлаждении Ф. превращается в сильно преломляющую свет желтую жидкость уд. в. ок. 1,1, кипящую при-187°. При еще более низкой i° он застывает в бледножелтую кристаллич. массу, плавящуюся при-223°, а при-252 становящуюся бесцветной. Газообразный Ф. состоит из двухатомных молекул. Как и остальные галоиды, Ф. является типичным металлоидом, обнаруживающим большую склонность к образованию отрицательно заряженных ионов, причем в отличие от остальных галоидов Ф. всегда одновалентен и никогда не образует электроположительной составной части соединений. Нормальный потенциал Ф (по отношению к водородному электроду) ра-вен + 2,8. В связи с этим в отношении реакционной способности Ф. среди химич. элементов стоит на первом месте. С водородом он соединяется даже в темноте, причем реакция сопровождается воспламенением или взрывом. Кроме того Ф. соединяется уже на холоду с бромом, иодом, фосфором, серой, мышьяком, сурьмой, бором, кремнием, аморфным углеродом и большинством металлов, причем соответствующие реакции сопровождаются часто явлениями воспламенения или взрыва. При t° красного каления Ф. соединяется даже с графитом, золотом и платиной. Кремнезем и силикаты под действием Ф. разрушаются, причем освобождается фтористый кремний SiFi и выделяется свободный кислород. От сероводорода, галоидоводородов, аммиака и воды Ф. отнимает водород, с к-рым при этом соединяется. [c.199]

Диэлектрическая проницаемость е в уравнении Пуассона в общем случае является тензором второго ранга. Поскольку все обычные полупроднико-вые материалы имеют кубическую кристаллическую структуру, а двуокись кремния аморфна, то никакой анизотропии в ней нет, и диэлектрическую проницаемость можно представить скалярной величиной. Более того, с большой точностью можно полагать, что диэлектрическая проницаемость однородна даже для вырожденных полупроводников. [c.393]

На рис. 11.1 в качестве примера приведена кривая радиального распределения для аморфного кремния, полученная С. Моссом [c.354]

НОМ И кристаллическом кремнии практически одинаковы. Вторая координационная сфера в аморфном кремнии определена менее четко значение здесь существенно больше, чем в кристаллическом материале. Наиболее ярким отличием структуры аморфного кремния от кристаллическоглэ является полное исчезновение третьего координационного максимума кривой радиального распределения, присутствующего на соответствующей зависимости р(г) для кристалла. Другими словами, структура аморфного кремния характеризуется таким же ближним порядком, что и структура кристалла, однако область, где строгий ближний порядок сохраняется, ограничена лишь первой координационной сферой. Аналогичная ситуация имеет место и в других аморфных веществах. [c.354]

Особенно наглядно все перечисленные выше механизмы переноса проявляются в аморфном кремнии, содержащем водород. В этом материале водород насышает оборванные связи и, тем самым, существенно снижает плотность локализованных дефектных [c.363]

В 1975 г. У. Спиру и П. Ле Комбэ удалось получить аморфный кремний п- и р-типа в процессе выращивания путем разложения Милана (SiH4). Для получения слоев /г-типа в силан добавляли [c.365]

Зависимость электропроводности аморфного кремния от дозы облучения приведена на рис. 11.13. Видно, что пока доза облучения не превышает некоторого порогового значения, резкого увеличения электропроводности не наблюдается. При этом практически все электроны с донорных примес- ных уровней переходят на локализованные состояния вблизи р-Лишь после того как все эти состояния будут заполнены, начинает доминировать примесная проводимость, связанная с забросами электронов из донорной зоны в зону проводимости. Аналогичная ситуация имеет ме сто в аморфном гер-мании. в [c.367]

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]

Значительные перспективы в этом отношении открывает применение аморфного кремния. Кроме более дешевой технологии существует еще ряд преимуществ, связанных с заменой кристаллического кремния на аморфный. К ним относятся, например, возможность получения аморфного кремния в виде тонких слоев большой площади, повышенная радиацио 1ная стойкость устройств на основе аморфного кремния, возможность изготовления батарей на гибких подложках и т. д. [c.370]

Стекло представляет собой типичный пример так называемого аморфного состояния вещества, которое в отличие от кристаллического характеризуется двумя признаками — изотропностью свойств и отсутствием точки плавления. Аморфные тела встречаются обычно в виде двух форм — компактной и дисперсной. Представителем компактной формы является стеклообразное состояние, дисперсной — сажа, аморфные-бор и кремний. Для аморфного состояния характерен только ближний порядок расположения структурных единиц. Дальний порядок, свойственный кристаллам, отсутствует. Компактное аморфное состояние представляет собой сильно перео.хлажденную жидкость и отличается от последней только отсутствием подвижного обмена местами между отдельными структурными ассоциатами, что обусловлено высокой вязкостью. В дисперсном аморфном состоянии (тонкий порошок, состоящий из агрегатов, не имеющих упорядоченного строения) химическое взаимодействие отсутствует. Обе формы аморфного состояния вещества в термодинамическом отношении метастабильны и при благоприятных условиях способны кристаллизоваться с выделением тепла. [c.13]

Физические свойства аморфных полупроводников представляют большой научный и практический интерес. Так, аморфные халько-генидные полупроводники могут быть использованы как оптические элементы инфракрасной техники, материалы для ксерографии, фоточувствительные слои видиконов, аморфные слои кремния и других материалов с тетраэдрической конфигурацией связей, как фотоприемники для видимой области света, преобразователи солнечной энергии, в частности элементы солнечных батарей и т. д. [c.283]

Специалисты полагают, что удешевление фотоэлементов за счет перехода к аморфному кремнию вместо монокристалличе-ского сделает метод прямого преобразования солнечной энергии в электрическую конкурентноспособным по сравнению с другими методами получения энергии. Подробное описание солнечных батарей на аморфном кремнии дано в i[68]. В настоящее время наиболее перспективным материалом считается определенным образом приготовленный аморфный сплав кремния с водородом, фотогаль-ванический эффект в котором был открыт в 1974 г. К 1978 г. КПД солнечных батарей на этом материале достиг 6%. Эта величина в 3—4 раза меньше достигнутой на кристаллических Si и GaAs, однако в последних максимальные значения КПД были получены через 20 лет после открытия соответствующего эффекта. Это подтверждает несомненную перспективность аморфных материалов для использования в солнечных батареях. Для успешной реализации этих батарей необходимо выполнение ряда условий, таких, как большой коэффициент оптического поглощения (в широкой области спектра), эффективный сбор носителей электричества на обеих сторонах полупроводникового материала (пленки), достаточно большой внутренний потенциал, определяющий ЭДС элемента. Эти условия определяются оптическими и электрическими свойствами аморфных полупроводников и в конечном счете энергетическим спектром электронов. Поэтому далее мы перечислим некоторые характерные свойства этих материалов, достаточно тесно связанные с картиной распределения состояний электронов по энергетическим зонам. [c.284]

Известные сравнительно давно пленки аморф Ного кремния не имели, однако, какого-либо серьезного практического применения, что было обусловлено в первую очередь невозможностью управления их свойствами, поскольку образование некристаллической трехмерной сетки атомов приводит к возникновению большого количества разрывов связей между атомами в тех местах, где расстояния между ними существенно превышают длину химической связи. Такие разрывы, называемые точечными дефектами (рис. 5, а), вызывают появление в запрещенной зоне дополнительных локализованных состояний. Поскольку количество (концентрация) точечных дефектов в пленках аморфного кремния велико, велика и плотность создаваемых ими локализованных состояний в запрещенной зоне. [c.13]

В 1975 г. было обнаружено, что пленки аморфного кремния, получаемые разложением газообразного силана 31Н4, обладают удивительными для аморфных материалов свойствами. Главное, свойствами этих пленок можно эффективно управлять легированием получать материалы п- и р-типов электропроводности и изменять ее значение до миллионов раз. Таким образом, появились широкие возможности применения аморфного кремния. Почему же происходят такие заметные изменения свойств материала и чем они определяются [c.13]

Рис. 5. Фрагменты структур аморфного кремния с точечными дефектами (а), гидрогенизированного аморфного кремни [ (б) и распределение плотности состояний в них по энергиям (в)

Подтверждением роли водорода в формировании свойств пленок аморфного кремния является то, что их получение возможно не только разложением силана, но и другими методами, обеспечивающими присутствие водорода. Аморфный кремний, содержащий водород, называют гидрогенизированным. [c.14]

В настоящее время пленки гидрогенизированного аморфного кремния в основном получают разложением силана в плазме тлеющего разряда. Подложки, на которые необходимо нанести пленки гидрогенизированного аморфного кремния, размещают в рабочей камере и пропускают через нее со скоростью от 0,1 до 30 см /мин смесь газообразного силана с водородом, возбуждая и поддерживая с помощью электромагнитного поля тлеющий газовый разряд. Разложение молекул силана на атомы водорода и кремния, осаждаемые на подложки, происходит в плазме тлеющего разряда. В зависимости от способа возбуждения тлеющего разряда различают несколько типов установок нанесения пленок аморфного кремния. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...