Химическая связь в полупроводниках

Изучение курса основы материаловедения и технологии полупроводников начнем с обсуждения природы химических связей и анализа особенностей химической связи в полупроводниках. [c.15]

Химические связи в полупроводниках, производных [c.71]

На самом деле химические связи в полупроводниках, конечно же, смешанные. [c.72]

Учебное пособие содержит те разделы физики твердого тела, знание которых необходимо для четкого представления об энергетическом спектре электронов в твердом теле, для понимания классификации веществ на металлы, полупроводники и изоляторы. Подробно рассматриваются тепловые свойства твердых тел — гармонические колебания, теплоемкость и теплопроводность кристаллической решетки. Уделяется внимание вопросам химической связи в твердом теле и возможности интерпретации ее с помощью магнитных исследований. [c.2]

Существуют кристаллические материалы, химические связи в которых относятся к разным типам. Например, углерод в алмазной фазе -полупроводник, являющийся ковалентным кристаллом (см. рис. 1.7), а хорошая электропроводность углерода в фазе графита связана с заменой у четырехвалентного углерода ковалентных связей вдоль [c.33]

Химическая связь в элементарных полупроводниках из IVA подгруппы образуется с помощью sp -гибридных а-связей. Поэтому расположение атомов в пространстве таково, что каждый атом окружен четырьмя равноотстоящими ближайшими атомами, которые образуют тетраэдр. Такой тетраэдр может быть вписан в куб (рис. 2.12). Повторяющимся элементом, который образует бесконечную периодическую структуру в этих полупроводниках, является большой куб (рис. 2.13), содержащий 8 малых кубов, типа изображенных на рис. 2.12, из которых 4 центрированы. [c.42]

Донор — это структурный дефект в кристаллической решетке полупроводника, способный отдавать электроны в зону проводимости или другим примесным центрам. Доноры, отдавая электроны, не участвующие в образовании химической связи, в зону проводимости, увеличивают концентрацию свободных электронов и уменьшают концентрацию дырок.В полупроводнике, содержащем донорные примеси, электрический ток переносится преимущественно электронами (электроны являются основными носителями заряда, а дырки — неосновными), обусловливая примесную электронную проводимость. Такой полупроводник называется полупроводником я-типа. [c.117]

Простые полупроводники. К числу элементарных полупроводников относятся 12 простых веществ бор, углерод, кремний, фосфор, сера, селен, германий, мышьяк, серое олово, сурьма, теллур, йод. Обобщенной характеристикой химической связи в подгруппе является порядковый номер полупроводника в периодической системе Д. И. Менделеева. Простые полупроводники обладают ковалентной связью, которая образуется при взаимодействии двух электронов с противоположными спинами. [c.230]

Двойные полупроводники (бинарные) классифицируются в один класс соединений, имеющих одинаковую стехиометрическую формулу и образованных из одинаковых групп элементов периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Обозначение этих соединений проводят по форме А"В , где А — элемент группы п, Е — элемент группы (8 — п). Обобщенной качественной характеристикой связи двойных соединений в одном классе является средний атомный номер соединения. Химические связи в этих бинарных соединениях есть смешанные ковалентно-ионно-металлические связи с тетраэдрическим расположением атомов, причем каждый атом окружен в среднем четырьмя атомами другого сорта. Эти [c.230]

В кристаллических полупроводниках при низких температурах (близких к абсолютному нулю) часть разрешенных зон (с меньшей энергией) полностью заполнена электронами, а в остальных электроны отсутствуют. В верхней заполненной зоне находятся электроны, расположенные на внешних оболочках атомов и участвующие в химических связях с соседними атомами, так называемые валентные электроны. Поэтому эту зону называют валентной. Нижнюю, не занятую электронами зону разрешенных уровней называют зоной проводимости. [c.7]

Ш у л и ш о в а О. И., Сб. Химическая связь в полупроводниках , Ин-т физ. твердого тела АН ВССР, [c.316]

Анализируя химическую связь в полупроводниках, Музер и Пирсон [25] ввели понятие о некоторой специфической полупроводниковой связи ,основной составной частью которой является ковалентная связь, обеспечивающая полупроводниковые свойства кристаллов. Они пришли к выводу, что для образования этой связи в элементарных полупроводниках необходимо наличие полностью заполненных 5- и р-орбиталей в валентных оболочках всех атомов. В полупроводниковых бинарных соединениях достаточно, чтобы хотя бы один из двух связанных атомов обладал заполненными 5- и р-валентными орбиталями. Присутствие пустых металлических орбиталей у другого атома, входящего в состав соединения, не уничтожает полупроводниковых свойств, если эти атомы не связаны друг с другом. Связи в полупроводниках должны образовывать одно-, двух- или трехмерную решетку, простирающуюся на весь кристалл. [c.72]

Халькогенидные стеклообразные полупроводники менее чувствительны к введению в них примесей. Это связано с особеннностя-ми химических связей в этих материалах. В то же время исследования последних лет дают основание говорить о возможности изменять спектр локальных состояний в запрещенной зоне этих полупроводников путем введения примесных атомов. [c.367]

Из всех типов хим ческой связи для 1полуп ровадник 0вых Веществ первостепенное значение имеет ковалентная связь с электронной парой. Для примера рассмотрим химическую связь в таком модельном полупроводнике, как кремний. В нормальном состоянии у атома кремния имеются четыре валентных электрона Зз и Зр . Их распределение по орбиталям показано на рис. 36 (а — нормальное, б — возбужден- [c.97]

Электроотрицательность элемента является мерой способности его атомов принимать валентные электроны, и поэтому относительные электроотрицательности элементов качественно характеризуют вероятность образования промежуточных фаз и природу связи в них. Электроотрицательности элементов были недавно использованы для обсуждения характера химической связи в полупроводниковых промежуточных фазах. К этому вопросу мы вернемся позднее при обсуждении полупроводников. Природу связи между атомами в промежуточных фазах до некоторой степени характеризует также координационное число. Вещества с преимущественно ковалентным или ионным характером связи имеют координационное число меньше восьми, тогда как металлы могут иметь координационные числа до 16. В тех структурах, где существенную ролв играет размерный фактор, координационные числа должны быть максимальными, а характер связи между атомами преимущественно металлическим. [c.221]

При взаимодействии основного металла с расплавом припоя процесс может быть ограничен во времени, будучи зафиксирован на стадии хемосорбции и образования химических связей, когда процессы гетерогенной диффузии в объеме взаимодействующих металлов развития не получили. Такой спай называется б е з д и ф -фузионным. Для образования бездиффузионного спая необходимо, чтобы температура пайки соответствовала температуре смачивания, а продолжительность взаимодействия твердой и жидкой фаз не превышала времени ретардации диффузионных процессов. Прочность соединения при этом обеспечивается за счет возникновения химических связей в двумерном слое, образующимся в зоне спая. Бездиффузионный спай дает соединения, не изменяя физико-хими-ческие свойства основного металла, поэтому он наибольшее значение может иметь при соединении полупроводников с металлами, где важно не изменить электрофизические свойства полупроводников. [c.11]

Автор ясно представляет себе, что книга не лишена недостатков, ш может только просить о снисхождении, учитывая трудности, возникающие при необходимости осветить весьма широкий круг вопросов при очень малом объеме книги. При оп исании электронной теории металлов мы полагал и, что в первом приближении достаточно, чтобы изучающий усвоил самые общие представления о полосах энергии электронов. Поэтому зоны Бриллюэна в основйом тексте не рассматриваются, а кратко описываются в приложении I в конце книги. Представления Полинга приведены в книге в рамках первоначальной гипотезы отчасти потому, что изучающему придется встретиться со статьями, в которых делаются ссылки на схемы валентных связей, развитые в 1938 г. Кроме того, практически сколько-нибудь серьезного критического обсуждения относительной ценности этих представлений и слегка измененной трактовки этих вопросов в книге Полинга Природа химической связи в издании 1960 г. еще не проводилось. Полупроводники и строение [c.7]

Примеси в полупроводниках ионизуются в результате теплового возбуждения, освещения или какого-либо другого внещнего воздействия. В отсутствии внещних воздействий при температуре вблизи нуля атомы примесей в полупроводниках не ионизованы.Энергия ионизации примеси зависит от силы связи валентных электронов примесного атома с его ядром и с электронами других атомов в кристалле. Обычно валентные электроны примесного атома, не принимающие участия в образовании химической связи в кристалле, ионизуются в первую очередь при внещних воздействиях. Энергия ионизации примеси экспериментально может быть определена из измерений температурной зависимости постоянной Холла (термическая энергия ионизации), спектральной зависимости коэффициента поглощения света и фотопроводимости (оптическая энергия ионизации). Установлено, что энергия ионизации примеси зависит от концентрации примеси и в общем случае уменьшается с ее ростом. [c.118]

Керамики обладают разнообразными олектронными свойствами и в заиисимости от природы химической связи могут использоваться как диэлектрики, полупроводники, рромагпетики, актив1ше элементы лазеров и мазеров. [c.9]

Зонная теория твердого тела удовлетворительно объясняет специфические особенности полупроводникав. Эта теория является следствием применения квантовой механики к проблеме твердого тела, но зонная модель распространяется и на апериодическое поле, свойственное некристаллическим веществам. Наличие жидких и аморфных полупроводников свидетельствует о том, что полупроводниковые свойства в первую очередь определяются природой химической связи данного атома с его ближайшим окружением, т. е. ближний порядок является определяющим. Разумно под термином химическое строение понимать совокупность энергетических, геометрических и квантовохимических характеристик вещества (порядок, длина и энергия связи, рашределение и пространственная направленность электронных облаков, эффективные заряды и т. д.). Но главным в учении о химическом строении является природа химической связи всех атомов, входящих в состав данного вещества. [c.94]

В первом случае атомы легирующей примеси имеют большее число валентных электронов, чем атомы полупроводника. Такую примесь называют донорной. Вследствие введения донорной примеси после образования химических связей примесного атома с окружающими его атомами полупроводника один валентный электрон оказывается лишним , т. е. не участвует в химических связях. Поэтому достаточно лишь небольшой энергии Ео (рис. 3, б), чтобы оторвать от примесного атома и сделать свободным этот валентный электрон, т. е. перевести его в зону проводимости. При этом образуется неском-пенсированный положительный заряд, который отличается от положительно заряженной дырки, способной перемещаться по кристаллу, тем, что остается неподвижным в кристаллической решетке. Легирование полупроводника донорной примесью увеличивает концентрацию электронов в зоне проводимости при неизменной концентрации дырок в валентной зоне. При этом электропроводность осуществляется в основном электронами, находящимися в зоне проводимости. Такие полупроводники называют электронными, или полупроводниками п-типа электропроводности. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...