Амфотерные примеси

Такие А В полупроводниковые соединения могут стать полупроводниками л-типа в результате замещения некоторых атомов V группы атомами VI группы (иапример, Se, Те) или замещением элементов III группы иа Si, Ge или Sn. Они могут стать полупроводниками р-типа в результате замещения атомов III группы двухвалентными атомами, такими как Zn или d, а также Si, Ge или Sn вместо атомов V группы. Атомы IV группы могут стать или донорами, или акцепторами в А В полупроводниках. Они известны как амфотерные примеси. [c.198]

Несмотря на то что зеркальную поверхность можно получить, изменяя отношение плотностей потока Аз—Оа в широких пределах, можно ожидать, что это отношение влияет на процесс введения примесей и концентрацию собственных дефектов. Концентрация примесей и собственных дефектов может в свою очередь влиять на оптические и электрические свойства выращенных слоев. При выращивании ОаАз отношение Аз—Оа в молекулярных пучках влияет и на введение Ое как амфотерной примеси [141], и на введение Мп и С [170]. Германий является примесью Аг.-типа для поверхностей ОаАз, стабилизированных по Аз, и примесью р-типа для поверхностей, стабилизированных по Оа. При большом отношении Аз—Оа концентрация акцептора Мп в узлах Оа увеличивается, а концентрация акцептора С в узлах Аз уменьшается. [c.162]

Электрически активные примеси принято подразделять на доноры, акцепторы и амфотерные примеси. [c.117]

Примеси титана, ванадия, марганца в 51 являются междоузельными амфотерными примесями. Относительно скандия и ртути вопрос до сих пор остается открытым. [c.127]

Алюминий и его ставы обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере, нейтральных средах за счет амфотерных свойств образующейся пленки гидроксида алюминия. В растворах азотной, фосфорной и серной кислот он имеет достаточно высокую коррозионную стойкость, а в соляной, фтористоводородной, концентрированной серной, муравьиной, щавелевой кислотах растворяется. При закалке алюминия примеси меди и кремния переходят в твердый раствор, что повышает его коррозионную стойкость. Алюминий легируют медью (дуралюмин), магнием (магналии), цинком, кремнием и марганцем, главным образом для улучшения механических свойств. [c.87]

Коллоидные частицы, находящиеся в природных водах (песок, глинистые вещества, гуминовые кислоты), в основном приобретают заряд за счет диссоциации поверхностных молекул. Так как эти вещества амфотерны, то вид и степень их диссоциации зависят от значения pH раствора. Значение pH, при котором эти вещества не диссоциируют, называется изоэлектрическим. При изоэлектрическом значении pH значение -потенциала равно нулю. Для примесей природных вод значение изоэлектрических pH находится в кислой области. Так, для глины рН з = 5, для гуминовых веществ pH .3 = 3,5-i-4,5. Так как pH природной воды обычно равен 6,5 ч-8,5, то коллоидные примеси диссоциируют как кислоты с приобретением отрицательного знака -потенциала частиц относительно раствора. Таким образом, в природной воде основная масса коллоидных частиц имеет одинаковый отрицательный заряд. Кроме того, частицы глины и гумуса способны к адсорбции ионов, причем последняя понижает их устойчивость к агрегации. В наибольшей степени понижают устойчивость трехвалентные ионы Ее и Ионы, образующие двойной [c.40]

Вопросы о том, какие именно примеси будут проявлять электрическую активность в том или ином полупроводнике и какие из них окажутся амфотерными, требуют специального анализа. К сожалению, ответы на эти вопросы нельзя получить исходя из простых представлений о свойствах примесного атома, основанных на близости геометрических (атомных или ионных радиусов) и электрохимических (электроотрицательностей) характеристик примесного атома и той кристаллохимической позиции, которую он занимает в полупроводнике. Ни тот, ни другой критерий не могут быть использованы для атомов переходных металлов (случай амфотерных узельных и амфотерных междоузельных центров) из-за неприменимости представления о радиусах и электроотрицательностях, как о постоянных атомных характеристиках [30]. Эти критерии оказываются неприменимы и для амфотерных диссоциативных примесей по тем же причинам, что и в предыдущем случае. Прогнозирование проявления амфотерных примесных центров всех типов в полупроводниках возможно только на основе строгой теории о узельной и междоузельной растворимости примесей в полупроводниках. Современному состоянию этой проблемы, различным подходам к ее рещению посвящена монография [31]. [c.120]

Примесь входит в обе подрешетки с близкими концентрациями, амфотерные свойства примеси в этом случае проявляются наиболее ярко. При этом отношение концентраций донорных и акцепторных уровней Nd/Na зависит от состава кристалла, концентрации самой амфотерной [c.135]

IV группы являются важными примесями в жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) и эпитаксии из молекулярных пучков (ЭМП), так как имеют -низкие давления паров, малые коэффициенты диффузии и малые энергии ионизации (см. табл. 4.3.1). Для получения нужных концентраций в твердой фазе требуются относительно большие по сравнению с Те или Zn концентрации Ge и Sn в жидкой фазе. Эти свойства позволяют использовать растворы для ЖФЭ, содержащие легко взвешиваемые количества Ge и Sn. Эти элементы в отличие от Zn и Те не загрязняют другие расплавы переносом в газовой фазе. Примеси IVA группы могут быть донорами при замещении Ga и акцепторами при замещении As, поэтому они являются амфотерными примесями. Как будет указано ниже. Si может давать сильно легированные и компенсированные слои GaAs п- или р-типа. При ЖФЭ германий дает относительно некомпенсированные слои р-типа, а Sn — [c.120]

Термин амфотерность происходит от греческого слова амфотерос , что означает двойственный. Это понятие применительно к примеси в полупроводниках впервые ввел Данлэп (1955 г.) при анализе электрических свойств германия, легированного золотом. Оказалось, что примесь золота в одном и том же кристалле — германии — проявляет себя и как донор, и как акцептор. Под амфотерностью элементов принято понимать их способность образовывать положительные и отрицательные ионы. Если рассматривать амфотерные примеси в полупроводниках, то оказывается, что таких примесей не так уж много, но все же достаточно, чтобы выделить их в самостоятельный класс. К амфотерным примесям в полупроводниках относят примеси, которые в одном и том же матери- [c.118]

Наконец, как всякие другие, амфотерные примеси могут образовывать сложные ассоциированные дефекты при взаимодействии друг с другом или с другими точечными дефектами. Более того, в кристалле могут возникать такие ассоциаты точечных дефектов, которые проявляют амфотерность, хотя каждый из компонентов ассоциата в отдельности и не является амфотерным. Подобные сложные амфотерные центры, являющиеся продуктами взаимодействия различных точечных дефектов, будем называть ассоциативными амфотерными центрами. [c.119]

Для первых двух типов амфотерных центров характерно проявление амфотерности в одной и той же кристаллической позиции. В этом случае примесный центр должен имеет возможность как отдать электрон из какой-либо своей электронной оболочки в зону проводимости полупроводника, так и захватить электрон на эту оболочку. Очевидно, что обе эти возможности у одного и того же атома, первоначально находящегося в зарядовом состоянии 2о, могут быть реализованы только, если его работающая электронная оболочка заполнена не полностью. А это могут быть лищь атомы с1- или /-элементов. Экспериментальные данные подтверждают это правило. Но, как показывает опыт, во многих случаях примеси переходных металлов не проявляют свойства амфотерности. Примеси же /-атомов часто вообще электрически нейтральны. [c.119]

Амфотерными примесями в кремнии и германии, как уже обсуждалось выще, могут быть атомы с незаполненной -оболочкой, способные быть донорами или акцепторами в одной из кристаллических позиций, или те, которые могут размещаться как в узлах, так и междоузлиях кристаллической рещетки и проявлять при этом донорные и акцепторные свойства в зависимости от своего расположения. К настоящему времени экспериментально установлены следующие данные [31]. [c.125]

Перейдем к обсуждению диссоциативных амфотерных примесей в 51 и Ое. В качестве примера подробно рассмотрим наиболее изученную примесь этого типа медь в германии. Большим числом исследований установлено, что атомы меди в германии растворяются в узлах и междоузлиях в сравнимых количествах, причем концентрация меди в обеих кристаллохимических позициях зависит от температуры. С этой особенностью связан сложный характер диффузии меди в этом материале (см. подробнее гл. 8). Зарядовое состояние примеси Си в Ое можно прогнозировать, исходя из общей модели РФЛВ поведения -примесей в полупроводниках (см. выще). Из нее следует, что размещаясь в узлах кристаллической рещетки Ое, примесные атомы меди должны быть трехзарядными акцепторами атомы меди в междоузлиях могут находиться только в состояниях Си° и Си+. Эта ситуация действительно реализуется на опыте. Экспериментально подтверждено, что атомы меди в узловом положении образуют три акцепторных уровня (см. рис. 3.17). Присутствие меди в междоузлиях кристаллической рещетки германия доказывается многочисленными опытами по ее диффузии (см. гл. 8) и по кинетике распада твердого раствора Ое(Си), однако никаких энергетических уровней в запрещенной зоне германия, связанных с Си,-, не обнаружено. В то же время опыты по определению зарядового состоя- [c.127]

Обсудим теперь катионно-анионные амфотерные примеси в соединениях А "В на примере примесей IV группы в GaAs. Поведение примесей из IV группы зависит от положения, занимаемого ими в решетке соединения GaAs. Рассмотрим некоторые возможные ситуации. [c.135]

Позднее большим числом исследований было установлено, что медь в германии относится к диссоциативным амфотерным примесям (см. гл. 3), то есть находится в рещетке германия как в узлах, так и в междоузлиях в разных зарядовых состояниях, причем в сравнимых количествах. Концентрация меди в разных кристаллохимических позициях зависит от температуры. Каждое из двух возможных состояний атомов меди в рещетке Ое — медь в междоузлиях и медь в узлах — характеризуется своим коэффициентом диффузии, причем естественно считать, что Ощ > Оу, и в процессе диффузии происходит перераспределение между этими двумя состояниями меди. Представление о существовании динамического равновесия между медью в узлах и междоузлиях было использовано для интерпретации наблюдающейся зависимости скорости диффузии от степени соверщенства кристаллов. [c.306]

Акцепторы, 117 Амфотерные примеси, 118 Антиструктурные дефекты, 91 Арсенид галлия [c.366]

Таким образом, амфотерный проводник может быть типичным полупроводником (Ср с с, , проводником р-типа (с С ), а также проводником п-типа (с,, >с,,). Кстати сказать, к этой категории относятся и элементы гер.манпй и кремний, которые могут быть типичными полупроводниками или проводниками р- или п-типа в зависимости от температуры и содержания таких примесей, как фосфор и бор, которые либо передают, либо акцептируют электроны [98]. [c.50]

Сырьевые материалы для изготовления эмалей обычно делят на две группы материалы для введения стеклообразующих окислов (кислотных, щелочных, амфотерных) и вспомогательные материалы (окислители, окислы сцепления, глушители, красители). Такое деление, однако, условно. На заводах принято разделять сырьевые материалы на природные и синтетические (химикаты). Природные материалы не имеют постоянного хими- ческого состава и обычно содержат примеси, а синтетические имеют постоянный химический состав в пределах, предусмотренных соответствующими ГОСТами или ТУ., [c.5]

В химических соединениях свииец проявляет степени окисления +2 и + 4. В низшей степени окисления более устойчив, в высшей проявляет окислительные свойства. Свинец устойчив в соляной и серной кислотах вследствие пассивации поверхности плохо растворимыми солями, легко растворяется в азотной и уксусной кислотах. Оксиды свинца амфотерны, низший оксид РЬО взаимодействует с высшим РЬО , образуя РЬз04. Свинец и его соединения ядовиты, предельно допустимая концентрация в воздухе составляет 0,01 мг/м [5]. Свинец очень пластичный металл, легко прокатывается в тонкие листы, мягкий и ковкий. Температура рекристаллизации свинца 0°С, поэтому получить свинец в наклепанном состоянии при комнатной температуре нельзя. Свойства свинца сильно зависят от наличия примесей. [c.391]

Атомы примеси размещаются преимущественно в подрешетке катиона и ведут себя при этом как простые доноры. Примером таких примесей является Sn [31] (рис. 3.19). Олово проявляет амфотерные свойства в наименьшей степени по сравнению с Si и Ge в GaAs. Вплоть до очень высоких концентраций олова образцы GaAs(Sn) обладают я-типом проводимости. Однако в то же время олово имеет глубокий акцепторный уровень в запрещенной зоне, причем, по-видимому, этот уровень обусловлен атомами олова, замещающими As в узлах решетки. Амфотерность олова в арсениде галлия окончательно была установлена после изучения эффекта Мессбауэра на ядрах Sn при их имплантации в GaAs. [c.135]

В нейтральных растворах цинк корродирует в основном с кислородной деполяризацией и имеющиеся в нем технические примеси не вызывают заметного изменения его коррозионной устойчивости. В щелочах цинк не стоек, так как окислы цинка амфотерны и переходят в раствор в виде цинкатов, например Na2Zn02. [c.560]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...