Полупроводниковые материалы ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Диапазон изменения электросопротивления у полупроводниковых материалов весьма широк (р = 10 - - 10 ом-см) однако материалы характеризуются некоторыми другими специфическими свойствами, отличающими их от металлов и изоляторов, Например, если электросопротивление металлов возрастает с повышением температуры, то у полупроводниковых материалов оно падает, т. е. полупроводники в большинстве случаев обладают отрицательным температурным коэффициентом электросопротивления примеси уменьшают электропроводность металлов, но увеличивают проводимость полупроводниковых материалов. Полупроводники обладают фотопроводимостью, т. е. при действии излучений у них возникают дополнительные свободные носители заряда. В приборной технике полупроводники нашли широкое применение, поскольку они могут служить выпрямительными элементами, генерировать огромные термо-э. д. с., усиливать ток, позволяют увеличить ресурс и надежность электронных устройств, уменьшить размеры и вес приборов, а также сократить потребление электрической энергии. [c.279]

Доводку применяют поэтому в случае чувствительных к шлифованию (хрупких) материалов (полупроводниковые материалы Si, GeV [c.166]

Сущность процесса ультразвуковой обработки, например, отверстия сводится к тому, что пуансону 1 (рис. 188, а) или инструменту придается форма заданного сечения отверстия и сообщаются колебательные движения (вибрации) с ультразвуковой частотой. Пуансон подводится к детали 2 так, чтобы между ними был зазор 4. В пространство между торцом пуансона и поверхностью обрабатываемой детали подаются взвешенные в жидкости 3 абразивные зерна. В процессе колебаний торец пуансона ударяет по абразивным зернам, которые выбивают с поверхности мельчайшую стружку. По мере выбивания материала детали пуансон автоматически перемещается вниз, образуя отверстие (см. рис. 188, а). Абразивная жидкость подается в зону обработки под давлением, что обеспечивает вымывание отработанной массы и поступление свежих абразивных зерен в зазор между торцом пуансона и поверхностью детали. На рис. 188, б приведена схема процесса долбления ультразвуковым методом, а на рис. 188, в показан общий вид станка для ультразвуковой обработки. Станок предназначен для обработки твердых и хрупких материалов стекла, керамики, полупроводниковых материалов и др. Пуансон изготовляется обычно из инструментальной стали, имеет в торцовом сечении форму обрабатываемого отверстия и не подвергается закалке. В качестве абразивной массы применяют кристаллы карбида бора, карбида кремния и других материалов зернистостью от № 120 до № М5 (величина зерна 3,5-f-I25 мк). [c.340]

Алмазные резцы. В целях повышения точности и чистоты обработанной поверхности применяют тонкое точение (растачивание) алмазными резцами. Алмазные резцы обладают большой износостойкостью, твердостью и наименьшим коэффициентом трения. Алмазные резцы применяют при обработке материалов с повышенной абразивной способностью пластмасс, изоляционных материалов, полупроводниковых материалов и т. д., а также бронз, латуней, алюминия и легких сплавов. При обработке пластмасс алмазными резцами их стойкость выше стойкости твердосплавных в сотни раз. [c.430]

Раньше, а нередко и сейчас, новые полупроводниковые материалы создавались эмпирически. Однако знание природы химической связи, структуры, физико-химических свойств известных материалов и установление взаимосвязи между свойствами и способами их производства позволяют научно обоснованно прогнозировать наличие полупроводниковых свойств у новых материалов и разрабатывать технологию получения этих новых полупроводников с заданными параметрами. [c.4]

Более широко известное и важное применение полупроводниковых материалов -полупроводниковые приборы с п-р-переходами. В полупроводниках п-типа уровень Ферми располагается несколько выше центра запрещенной зоны, тогда как в полупроводниках р-типа он находится ниже этого центра. Поэтому если проводники разного типа привести в контакт, т.е. создать переход, то положение запрещенных зон должно измениться таким образом, чтобы энергия Ферми для обоих материалов оказалась одинаковой. Это означает, что верхняя граница валентной зоны в материале п-типа снизится, а в материале р-типа поднимется. При этом сами по себе атомы, безусловно, не смещаются, а продолжают в виде ионов занимать свои места в кристаллической решетке. Следовательно, материал п-типа окажется заряженным положительно, а р-типа - отрицательно. Возникшая разность потенциалов называется контактной разностью потенциалов. Электроны проводимости представляют собой основные носители в материалах п-типа и неосновные носители в материалах р-типа. На границе перехода может быть создано положительное или отрицательное смещение. [c.24]

Образование Г., требующее стыковки крист, решёток, возможно лишь при совпадении типа, ориентации и периода крист, решёток сращиваемых материалов. Кроме того, в идеальном Г. граница раздела должна быть свободна от структурных и др. дефектов дислокаций, точечных дефектов и т. п.), а также от механич. напряжений. Наиболее широко применяются монокристаллич. Г. между полупроводниковыми материалами типа АШВ и их твёрдыми растворами на основе [c.114]

Наиболее широко используют алмазные резцы для тонкого точения и растачивания деталей из сплавов алюминия, бронз, латуней и неметаллических материалов. Алмазный инструмент применяют для обработки твердых материалов, германия, кремния, полупроводниковых материалов, керамики, жаропрочных сталей и сплавов. При использовании алмазных инструментов повышается качество обработанных поверхностей деталей. Обработку ведут со скоростями резания более 100 м/мин. Поверхности деталей, обработанные в этих условиях, имеют низкую шероховатость и высокую точность размеров. [c.280]

Электронно-лучевой метод перспективен при обработке отверстий диаметром 1 мм—10 мкм, прорезании пазов, резке заготовок, изготовлении тонких пленок и сеток из фольги. Обрабатывают заготовки из труднообрабатываемых металлов и сплавов, а также из неметаллических материалов рубина, керамики, кварца, полупроводниковых материалов. [c.413]

Для обработки заготовок из высокопрочных и коррозионно-стойких сталей, жаропрочных, магнитных и твердых сплавов, полупроводниковых и других материалов, а также заготовок сложной конфигурации из легированных сталей эффективно применять электрохимические методы размерной обработки, основанные на принципе анодного растворения [c.305]

Полупроводниковые материалы — это вещества, которые по своей удельной электропроводности занимают промежуточное положение между проводниками (металлами) и диэлектриками. [c.387]

Идеальные кристаллы, не содержащие примесей, почти не встречаются. Примеси в кристаллах полупроводниковых материалов увеличивают количество электронов или дырок. Так, при введении одного атома 5Ь в 1 см Ое или 81 возникает один электрон, а одного атома В— одна дырка. Присутствие даже 10 примесей изменяет электрические характеристики Ое (р = 0,15). [c.388]

При равной концентрации донорных и акцепторных примесей в кристалле электропроводность обеспечивается (как и в чистом полупроводниковом материале) электронами и дырками вследствие разрыва валентных связей. Такие полупроводниковые материалы являются компенсированными. [c.389]

Важнейшей характеристикой, определяющей качество Ge и Si как полупроводниковых материалов, является время жизни т неосновных носителей заряда, которое должно быть максимальным. [c.389]

Поскольку в поликристаллическом естественном материале возникают неконтролируемые изменения электрических свойств, то часто выращивают искусственные монокристаллы полупроводниковых материалов. При выращивании монокристаллов в расплав 51 опускают [c.390]

Полупроводниковый лазер генерирует когерентное излучение в результате процессов, происходящих в р-и-переходе на полупроводниковом материале. На рис. 3.8 показана схема полупроводникового лазера на арсениде галлия. Кристалл имеет размеры около 0,5...1,0 мм . Верхняя его часть 2 представляет собой полупроводник р-типа, нижняя / — п-типа, между ними имеется р-п-переход 4 толщиной около 0,1 мкм. [c.123]

Тем не менее эти методы нанесения представляют большой интерес для увеличения излучательной способности полупроводниковых материалов кремниевых приборов. [c.107]

Полупроводниковые материалы п- и р-типа широко используются при изготовлении полупроводниковых приборов. [c.156]

Если к р — п-переходу приложено напряжение знаком плюс на область с электронной проводимостью, то электроны в п-полупроводнике и дырки в р-полупроводнике удаляются внешним полем от запирающего слоя в разные стороны, увеличивая его толщину. Сопротивление р — п-перехода велико, сила тока мала и практически не зависит от напряжения. Этот способ включения диода называется включением в запирающем или в обратном направлении. Обратный ток полупроводникового диода обусловлен собственной проводимостью полупроводниковых материалов, из которых изготовлен диод, т. е. наличием небольшой концентрации свободных электронов в р-полупроводнике и дырок в п-полупроводнике. [c.159]

Кроме лазера на арсениде галлия, применяются и другие типы полупроводниковых лазеров. Крупные успехи в разработке полупроводниковых лазеров связаны с появлением инжекционных лазеров на гетеропереходах. Так называют сложные р —п-структуры, состоящие из полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны. [c.297]

Устройство термоэлемента Схема термоэлектрического генератора ясна из рис. 19.6, а. На горячем спае двух полупроводниковых материалов [c.602]

Величина г зависит исключительно от свойств применяемых полупроводниковых материалов и размеров термоэлемента. [c.605]

Оптимальное значение г зависит только от свойств полупроводниковых материалов. [c.606]

На рис. 3.2.19 показана схема электростатической плиты. Плита состоит из полупроводникового элемента 7, изолированного от чугунного корпуса 4 и основания 10 диэлектрическими прокладками 5 и 3. Полупроводниковый элемент через токопроводящий слой 2 соединен с одним полюсом, а пластина 9 через корпус 4 и основание 10 — с противоположным полюсом выпрямителя 1, к которому подводится переменный ток напряжением 110 В, преобразуемый в постоянный ток напряжением 3000 В. Зеркало полупроводникового элемента покрыто пластиком 6 из эпоксидной смолы. Обрабатываемая заготовка 8 устанавливается на зеркало плиты и доводится до контакта с пластиной 9. При замыкании электрической цепи постоянный ток небольшой силы подводится к полупроводниковому элементу и обрабатываемой заготовке, получающим заряды статического электричества противоположной полярности, вследствие чего обрабатываемая заготовка притягивается к поверхности плиты. Материал детали не является лимитирующим фактором для закрепления ее на электростатических плитах. На электростатических плитах закрепляются детали из алюминия, бронзы, меди, магния и других подобных материалов. На ней также могуг быть закреплены детали из диэлектрических материалов — стекла, керамики, пластмассы, резины и т.д. Детали из таких материалов предварительно покрывают металлическим порошком или токопроводящим лаком. По сравнению с магнитными плитами электростатические создают меньшие притягивающие силы. Для надежного закрепления деталей необходимо, чтобы установочная по-верхнос1ъ деталей имела небольшую шероховатость. [c.525]

Д.ИЯ сварки полупроводниковых материалов, пмеюпщх различную ншрину запрещенной зоны w-i и ш.,), выбирают лазер с энергией квантов Wji, отвечающей условию < Уц <С w. . [c.169]

Поскольку удельная электронная электропроводность у полупроводниковых материалов значительно меньше, чем у металлов, подвижность носителей заряда их больше (т. е. электроны в плохопроводящих материалах могут двигаться более свободно, чем в металлах). Поэтому тепловыми, световыми, электрическими и механическими воздействиями можно управлять электропроводностью полупроводниковых структур. [c.387]

К полупроводниковым материалам относятся большинство минералов, неметаллические элементы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева, неорганические соединения (оксиды, сульфиды), некоторые сплавы металлов. Наибольшее применение получили элементы IV группы — Ое и 51, обладающие тетрагональной кристаллической решеткой типа алмаза. В вершинах тетраэдра раеположены четыре атома, окружающие атом, находящийся в центре. Каждый атом связан с четырьмя ближайшими атомами силами ковалентной связи, поскольку все они обладают четырьмя внешними валентными электронами. [c.387]

Наибольшее значение получили сплавы Ge и Se в различных сочетаниях, поскольку при этом возникают смежные области с разными типами электропроводности(ц-типаили р-типа), а граница этих областей п-р (р-п или р-п-р и т. д.)-переход является основой полупроводниковых приборов. Такие композиции можно получать лишь путем легирования полупроводниковых материалов высокой чистоты дозированным количеством соответствующих примесей (10 —Ю %). [c.389]

Кроме элементарных полупроводниковых материалов, находят применение полупроводниковые соединения, получаемые путем сплавления или химической обработки чистых элементов СпО (для полупроводниковых выпрямителей), SbZn (для полупроводниковых термобатарей), РЬТе (для фотоэлектрических приборов и термоэлементов) и др. [c.389]

А1А , А18Ь, ОаР, ОаАз, ОаЗЬ, 1пР, 1пА5, 1п5Ь. По ряду свойств эти химические соединения близки к полупроводниковым материалам — Ое и 51. Так, подвижность носителей заряда в них достигает больших значений ширина запрещенной зоны также велика, а вводимые примеси изменяют механизм электропроводности, поскольку некоторые атомы II группы (2п, Сс1) являются акцепторными, а VI группы (5е, Те) — донорными примесями. [c.390]

Полупроводниковые интегральные микросхемы (ПИМС) формируются из элементов (резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и др.) внутри подложки. Подложка изготавливается из полупроводниковых материалов, обычно кремния или германия, и межэлементных соединений (проводников) на поверхности подложки. Размеры ПИМС порядка 1-5 мм . [c.538]

В зависимости от примесей кремний приобретает электронную проводимость п или, наоборот, пропускает заряды с недостатком электронов, где места отсутствующих электронов условно называют дырками, то есть приобретает дырочную проводимость р. С целью получения локальных областей для элементов микросхемы формируют разделительные области р" -типа - области дырочной проводимости с повышенной концентрацией носителей. Создание элементов в полупроводниковом материале требует наличия р-и-переходов - границы между областями с электронной (и-типа) и дырочной (р-типа) проводимостью. На рис. 25.2 показана последовательность основных технологических операций изготовления ПИМС на биполярных транзисторах, получаемых по планарно-эпитаксиальной технологии (эпитаксия - процесс ориентированного наращивания атомов одного кристаллического вещества на другом). Изготовление ПИМС на биполярных транзисторах включает [c.539]

Диод германиевый — полупроводниковый диод монокристаллнчес-кой структуры, изготовленный из примесных полупроводниковых материалов, полученных на основе германия [4]. [c.142]

Фотодиод германиевый [кремниевый ] — фотодиод монокристалли-ческой структуры, выполненный из примесных полупроводниковых материалов на основе германия (кремния) [4]. [c.163]

В полупроводниковом кристалле, содерясащем донорные примеси, электроны являются основными, но не единственными носителями тока, так как небольшая часть собственных атомов полупроводникового кристалла ионизована и часть тока осуществляется дырками. Полупроводниковые материалы, в i oto-рых электроны служат основны- [c.155]

Зависимость электрического сопротивления полупроводниковых материалов от температуры используется в специальных по-лупроводниковых приборах — терморезисторах. [c.156]

Эффективные фотоэмиттеры в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра созданы на основе полупроводниковых материалов, которые обладают следующими свойствами а) имеют высокий коэффициент поглощения излучения в интересующей области спектра, б) являются />-п0лупр0Е0дниками (имеют благоприятный изгиб зон вблизи поверхности), в) характеризуются низким электронным сродством (выполняется условие (7.2.6)). Укажем некоторые эффективные фотоэмиттеры, имеющие широкое практическое применение. [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...