Общие свойства и применение полупроводников

Общие свойства и применение полупроводников [c.260]

В этом разделе мы будем обсуждать общие свойства и параметры ОПЗ — протяженность, характер зависимости потенциала от расстояния до поверхности, заряд, концентрацию свободных электронов и дырок и др., — которые не зависят от конкретной причины возникновения ОПЗ. С точки зрения практических приложений, а также возможностей экспериментального исследования наибольший интерес представляют полупроводники, поэтому в дальнейшем мы в основном будем ориентироваться на этот класс материалов. В применении к металлам представление об ОПЗ, как о слое макроскопической толщины, неприемлемо но уже для полуметаллов, концентрация свободных носителей заряда в которых на несколько порядков меньше, использование соответствующих представлений не лишено смысла. Для большинства диэлектриков основные качественные результаты изложенной ниже "классической" теории ОПЗ также сохраняют силу. Некоторые особенности широкозонных материалов с высокой степенью ионности, таких как А В > и ряда соединений связа- [c.16]

Автор пытался не только ввести некоторые основные представления, но и возможно чаще обсуждать непосредственную экспериментальную ситуацию. В большей части книги все рассмотрение (как общая теория, так и конкретные ее применения) относится к простым металлам— типа щелочных. Эти последние называются простыми металлами в противоположность сложным — таким, как переходные металлы и редкоземельные элементы. Очень кратко обсуждаются свойства изоляторов, а также приводятся (в гл. IV) некоторые соображения относительно роли взаимодействия между электронами в полупроводниках. [c.11]

МСВИ). Этот метод обеспечивает измерение низкой концентрации примесей (например, 5 10 см бора и мышьяка в кремнии), обладает высоким разрешением по глубине (несколько нанометров), универсальностью. Метод МСВИ наряду с радиоактивным методом позволяет определить общее количество введенной примеси, поэтому, если необходимо определить электрически активную часть примеси, то следует воспользоваться электрическими методами. К настоящему времени разработаны и широко используются специфические полупроводниковые методы измерения диффузионных профилей электрически активных примесей (или их электрически активной части) и их коэффициентов диффузии в полупроводниках. Эти методы основаны главным образом на исследовании изменений электрических свойств в различных частях полупроводникового образца, обусловленных проникновением туда диффундирующих атомов. Эти методы не столь универсальны, как радиоактивные и МСВИ, но их преимуществом является незначительная трудоемкость и отсутствие специфики, связанной с применением радиоактивных изотопов. Однако следует иметь в виду, что практическое применение полупроводниковых методов исследования возможно только при использовании материалов высокой химической чистоты. Кроме того, диффундирующее вещество должно быть электрически активной примесью и оказывать влияние на электрические свойства исследуемого полупроводника. К полупроводниковым методам относятся метод электронно-дырочного перехода, метод фото-э.д.с., метод электропроводности и емкостный метод [39,41]. Мы ниже рассмотрим лишь один из них — метод р — я-перехода, позволяющий непосредственно определять концентрацию даже при очень малых глубинах проникновения примесей, когда измерение эффекта Холла невозможно. [c.298]

Настоящая монография по характеру изложения предполагает предварительное знакомство читателя с курсами общей физики и физики полупроводников в объеме программы высших учебных заведений. Главы 1—4 подготавливают читателя к пониманию основных физических явлений, которые происходят в активных и других диэлектриках, представляющих интерес для электронной техники. Главы 5—8 посвящены более детальному рассмотрению особенностей диэлектрических устройств и их использованию в пьезотехнике, оптоэлектронике, акустоэлектронике и т. п. Магнитные диэлектрики исключены из рассмотрения в связи с наличием обширной литературы по их свойствам 1и применениям. В списке литературы выделены главным образом монографии и основные обзорные работы, в которых читатель может найти полную информацию об использованных первоисточниках, а также работы приоритетного характера. Ссылки на оригинальные статьи приводятся в случае отсутствия обобщающих источников информации. [c.4]

Первые попытки применения квантово-механической теории энергетического состояния электронов в диэлектриках и полупроводниках к интерпретации фотохимических и фотоэлектрических явлений в щелочно-галоидных кристаллах принадлежат П. С. Тар-таковскому [71]. На основе имевшихся в то время экспериментальных данных и общих соображений об энергетических уровнях в кристаллах Тартаковским впервые была построена схема энергетических уровней для ряда щелочно-галоидных соединений с учетом локальных электронных состояний различных центров окраски. Анализируя электронные переходы между различными уровнями энергии кристалла, можно было объяснить ряд оптических и фотоэлектрических свойств окрашенных кристаллов ще-лочно-галоидных соединений с единой точки зрения. Однако в отличие от полупроводников, для которых свет в области их фундаментального поглощения является фотоэлектрически активным, в щелочно-галоидных кристаллах не наблюдается внутреннего фотоэффекта под действием света в области первой полосы собственного поглощения. По этой причине попытки применения зонной теории к толкованию всей совокупности явлений, связанных с собственным поглощением, фотопроводимостью и люминесценцией щелочно-галоидных кристаллов наталкивались на существенные затруднения. Некоторые фундаментальные экспериментальные факты относительно свойств окрашенных щелочно-галоидных кристаллов не получили объяснения ни в энергетической схеме Тарта-ковского, ни в подобных более всеобъемлющих схемах, предлагавшихся позднее. В частности, оставалась совершенно непонятной сама возможность образования в кристалле столь устойчивой окраски под действием света или рентгеновых лучей, какая в действительности наблюдается у щелочно-галоидных кристаллов. В самом деле, при образовании в процессе фотохимического окрашивания свободных электронов, локализующихся затем на уровнях захвата, в верхней зоне заполненных уровней энергии должны образоваться свободные положительные дырки. Вследствие диффузии этих дырок в верхней зоне заполненных уровней вероятность их рекомбинации с электронами, локализованными в центрах окраски, должна быть достаточной, чтобы кристалл быстро обесцветился даже в темноте. Между тем, известно, что окраска кристалла весьма устойчива и сохраняется в темноте очень продолжительное время. Возможность локализации положительных дырок в предлагавшихся квантово-механических моделях не рассматривалась. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...