Стеклообразные и аморфные полупроводники

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]

СТЕКЛООБРАЗНЫЕ И АМОРФНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ [c.11]

Неорганические стекла обладают во многих случаях полупроводниковыми свойствами. Теория аморфных полупроводников указывает, что при плавлении кристаллов нарушается только- дальний порядок симметрии, ближний же порядок сохраняется. Энергетический спектр стеклообразного полупроводника состоит также из зон, как и у кристаллического, но из-за разупорядоченного строения происходит расширение валентной и свободной зон и сужение запрещенной зоны. В отличие от обычных стекол с преобладанием ионной проводимости стеклообразные полупроводники обладают чисто электронной проводимостью. [c.192]

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]

В последние годы произошло смеш,ение фокуса интересов в физике конденсированных сред и значительно расширились ее рамки, охватив новые классы материалов и явлений. Значительная часть работ, выполняемых ныне в бесчисленных физических и химических лабораториях всего мира, посвящена фундаментальным исследованиям в таких областях, как молекулярная структура жидкостей, аморфные полупроводники, растворы полимеров, магнитные фазовые переходы, электрические и оптические свойства жидких металлов, стеклообразное состояние вещества, металл-аммиачные растворы, неупорядоченные сплавы, пары металлов, и множество иных интересных систем. [c.9]

Она и не про столь важную сейчас оптику неупорядоченных материалов и не про явления переноса в них, хотя в ней и есть два параграфа, посвященные теории явлений переноса в жидких металлах и прыжковой проводимости в неупорядоченных полупроводниках. С многочисленными (уже ) приложениями аморфных и стеклообразных полупроводников эта книга тоже никак не связана. [c.5]

В некоторых стеклообразных полупроводниках переход в вы-сокопроводящее состояние может быть осуществлен под действием света. Это открывает большие возможности для использования их. в области печати. Из аморфного полупроводника с таким запоминаемым переключением можно изготовить постоянную матрицу и сделать с нее неограниченное число электрофотографических отпечатков без необходимости добавочного экспонирования. Вообще,, одной из наиболее перспективных областей использования некристаллических полупроводников является область получения изображения. [c.371]

АМОРФНЫЕ И СТЕКЛООВРАзиЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ — аморфные и стеклообразные вещества, обладающие свойствами полупроводников. А. н с. п. характеризуются наличием ближнего и отсутствием дальнего порядка (см. Да.гьний it ближний порядок). [c.66]

Расположение атолюв в жидкостях и аморфных веществах нельзя считать некоррелированным. Радиальная ф-ция распределения, описывающая ср. число соседей на заданном расстоянии от случайно выбранного атома, имеет в этих веществах неск. чётко выраженных максимумов, отражающих корреляцию в расположении соседей в пределах неск. координац. сфер. На больших расстояниях максимумы исчезают. Ближний порядок определяется взаимодействием соседних атомов и зависит от характера связи между ними. Напр., в ряде аморфных металлов ближний порядок хорошо описывается в рамках модели твёрдых шаров со случайной плотной упаковкой. Простейшую реализацию этой модели можно получить, если положить в банку большое кол-во одинаковых твёрдых шаров, потрясти их, а затем сдавить. Ср. число ближайших соседей в такой модели близко к 12. Для атомов с ковалентным типом связи (типичные полупроводники) характерна фиксация углов между связями. Так, в аморфных Ge и Si (см. Аморфные и стеклообразные полупроводники) четыре ближайших соседа расположены в вершинах тетраэдра, в центре к-рого находится исходный атом, т. е. точно так же, как в соответствующих кристаллах. Однако, в отличие от ковалентных кристаллов, соседние тетраэдры повёрнуты друг относительно друга на случайные углы, так что дальний порядок отсутствует. [c.342]

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]

К числу некристаллических полупроводников относятся аморфные полупроводники (а-51, а-Ое, Зе, ЗЬ, Те) жидкие полупроводники (расплавленный Зе, Те, расплавы оксидов, сульфидов, селенидов и теллури-дов некоторых металлов) стеклообразные полупроводники. Наибольшее распространение среди стеклообразных полупроводников получили халь- [c.11]

В атомной структуре аморфных твёрдых тел (стёклах, аморфных металлах и сплавах, аморфных и стеклообразных полупроводниках) наблюдаются области размером с аномальным взаимным расположением и нлотиостыо атомов, обладающие собств. внутр. напряжениями, избыточным объёмом, подвижностью, т. е. рядом свойств точечных Д. и дислокаций. [c.597]

В теории неупорядоченных систем используется обобщённое определение 3. з, как области энергии, в к-рой плотность состояний либо равна О, либо отлична от О лигаь в отд. точках, где она имеет особенности типа дельта-функции (этим точкам отвечают дискретные уровни, т. е. локализованные электронные состояния). Определяемую таким образом 3. з. называют также щелью подвижности (см. также Аморфные и стеклообразные полупроводники). [c.52]

В некристаллич. и жидких П. примеси ведут себя иначе, чем в кристаллических. Отсутствие кристаллич. структуры приводит к тому, что примесный атом иной валентности, чем замещае 1ЫЙ, может насытить своя валентные связи, так что ему будет невыгодно присоединять лишний электрон или отдавать свой электрон. В результате примесный атом оказывается электрически неактивным. Это обстоятельство не позволяет. менять путём легирования тип проводимости, что необходимо, вапр., для создания р — п-переходов, Нек-рые аморфные П. изменяют электронные свойства под действием легирования, но в значительно меньшей степени, чем кристаллич. П. Чувствительность аморфных П. к легированию может быть повышена технол. обработкой. Насыщение аморфного 81 водородом и последующее легирование донорами или акцепторами обеспечивает п- или р-тип проводимости. Таким способом по-лзч1ен р — -переход в плёнках аморфного 8г, аморфный 8[ стал перспективны.м материалом для солнечных батарей (см. Аморфные и стеклообразные полупроводники, Жидкие полупроводники). [c.38]

ЦРЫЖКОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ — низкотемпературный механизм проводимости в полупроводниках, при к-ром перенос заряда осуществляется путём квантовых туннельных переходов ( прыжков ) носителей заряда между разл. локализованными состояниями. Прыжки сопровождаются поглощением или излучением фононов. Наиб, изучена П. п. в слаболегированном кристаллич. полупроводнике, где происходит туннелирование между примесными электронными состояниями, а также в аморфных и стеклообразных полупроводниках, в к-рых носители заряда туннелируют между локализов. состояниями хвоста плотности состояний в квазизапре-щённой Зоне. [c.170]

ФОТОПРОВОДИМОСТЬ (фоторезистивный эффект)— изменение электропроводности среды, oбy JЮвл ннoe действием эл.-магн. излучения. Ярко выражена в полупроводниках и диэлектриках. Впервые наблюдалась У. Смито.м (W. Smith, 1873) в аморфном Si (см. Аморфные и стеклообразные полупроводники). Ф. возникает из-за изменения либо концентрации носителей заряда (концентрационная Ф.), либо их подвижности под действием излучения (см. Подвижность носителей заряда). В зависимости от механизма поглощения излучения различают Ф. собственную, примесную и внутризонную. [c.355]

Как известно, халькогенидные стеклообразные полупроводники используются в передающих телевизионных трубках типа видикон, электрографических и других преобразующих устройствах. При работе с видиконами нетрудно заметить, что при воздействии света большой интенсивности появляется остаточное изображение вследствие изменения прозрачности аморфного свето- [c.137]

Во всяком случае, хотя электронную структуру кристаллического полупроводника и можно приближенно описать с помощью функций Блоха в методе сильной связи, многочисленные матричные элементы, которые появляются в этом представлении, нелегко рассчитать, исходя из первых принципов. Метод физиков — сопоставить каждому атому эмпирический псевдопотенциал или формфактор ( 10.2) — оказывается значительно более близким к практической процедуре расчета зонной структуры, когда в качестве отправного пункта используются, скажем, реалистические самосогласованные атомные потенциалы. По этой причине в принципе мы, казалось бы, могли рассчитать энергетический спектр аморфного вещества, исходя из стеклообразной совокупности таких псевдоатомов. Как было установлено в 10.4, рассеяние на парах атомов оказывает разочарующе слабое влияние на спектр электронов и не может привести к появлению запрещенных зон. Однако утверждать на этом основании, что вещество должно оказаться металлом, означало бы пренебречь членами высших порядков в разложении Эдвардса ( 10.5). Вместе с тем сильные корреляционные эффекты, описываемые содержащимися там функциями распределения трех или четырех частиц, могли бы привести к желаемому результату. И действительно, отличие стеклообразных структур от жидкостей или прочих неупорядоченных систем состоит именно в угловых зависимостях зтих функций распределения ( 2.10), определяющихся локальной фиксацией тетраэдрического угла между связями. Насколько слабо функции з(1, 2, 3) и 4 (1, 2, 3, 4) для аморфного материала отличаются от соответствующих функций распределения микрокристаллической сшстешы из того же вещества, настолько же близкого сходства можно ожидать и от их спектров. Тем самым разумное, физическое объяснение получает [10.17] тот факт, что неупорядоченный материал оказывается полупроводником. [c.536]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...