Основные свойства и группы полупроводников

Глава 1. Основные свойства и группы полупроводников [c.8]

Примесные полупроводниковые кристаллы. Германий и кремний, элементы IV основной группы Периодической системы, обладают в чистом виде низкой проводимостью. Однако они приобретают свойства полупроводников, если к ним добавить элементы III и V основных групп с приблизительно одинаковым атомным радиусом, так как в этом случае примесный центр становится электрически активным. Благодаря внедрению элементов этих групп, к примеру Р, Аз, 5Ь (V группа), в германии образуются дефекты, вызывающие появление избытка электронов. При таком замещении получаются дефекты донорного типа, так как избыточный пятый валентный электрон сурьмы связан только слегка и вблизи примесного центра образует протяженное облако отрицательного заряда, которое охватывает область приблизительно в 1000 атомов германия (рис. 10.6). Так как свободные электроны являются носителями зарядов, то речь идет о полупроводнике типа п. [c.214]

Некоторые свойства полупроводников и основные группы полупроводниковых материалов [c.7]

Полупроводники представляют собой обширную группу веществ, занимающих по величине удельной объемной проводимости промежуточное положение между диэлектриками и проводниками. Возможность получения различного характера электроироводности — электронной и дырочной — и управления ею составляет одну из важных отличительных особениосте полупроводников. В периодической системе имеется 12 элементов, обладающих полупроводниковыми свойствами это так называемые элементарные или простые полупроводники (основной состав полупроводника образован атомами одного химического элемента). Такими элементами являются в III группе — бор в IV группе — углерод, кремний, германий, олово (серое) в V группе — фосфор, мышьяк, сурьма в VI группе —сера, селен, теллур в VII группе — йод. Достаточно отчетливо можно представить общие закономерности и особегнюсти элементарных полупроводников, рассматривая такие полупроводники, как германий и кремний ( 13.5 и 13.6). [c.171]

К другой группе относят эффекты, которые вызываются в основном обратимыми физическими и физико-химическими процессами, приводящими к понижению свободной поверхностной энергии твердого тела. Эти эффекты приводят к более или менее значительному изменению самих механических свойств материала. Понижение прочности и пластичности твердых тел в результате физико-химического влияния окружающей среды и соответствующего снижения свободной поверхностной энергии тела называется эффектом Ребиндера — по имени П. А. Ребиндера, который в 1928 г. открыл и впервые исследовал этот эффект. Эффект Ребиндера может проявляться на любых твердых телах — кристаллических и аморфных, сплошных и пористых, металлах и полупроводниках, ионнных и ковалентных кристаллах, стеклах и полимерах. В качестве примера проявления эффекта Ребиндера можно назвать значительное понижение прочности стекла или гипса вследствие адсорбции водяных паров. Другой пример — медь, покрытая тонкой пленкой расплавленного висмута, утрачивает присущую ей высокую пластичность и хрупко разрушается при напряжении, которое намного ниже, чем при растяжении на воздухе. [c.228]

Имея это в виду, мы рассмотрим, почему полупроводниковые свойства обнаруживают в основном, по-видимому, сплавы, содержащие элементы, группы VIB (халькогены), а также почему роль электроотрицательных элементов редко играют элементы групп IVB, VB и УИВ. Часть ответа состоит в том, что элементы групп IVB и VB, особенно более тяжелые из них, имеют сильную тенденцию принимать альтернативную валентность, которая меньше на 2. Это соответствует тому, что при образовании связей не используются (ns) валентных электронов в более низких состояниях. Например, такие элементы, как олово и сурьма, имеют альтернативные химические свойства, подобные химическим свойствам кадмия и индия соответственно, и имеют тенденцию при соединении с другими металлами образовывать типичные металлические сплавы. Что касается элементов группы VIIB, то их большая электроотрицательность является причиной, по которой такие элементы образуют ионные соединения. Однако ряд систем сплавов М—X, где X — галоген, существует в широкой области стехиометрии. Эти системы обладают многими свойствами жидких полупроводников, как отмечалось в гл. 1. [c.50]

И здесь эти состояния оказываются ионизованными при всех температурах, за исключением лишь самых низких, и наша исходная картина, в которой каждый атом мышьяка, внесенный в кристалл, поставляет в зону проводимости один электрон, очень близка к истине. По этой причине мышьяк или фактически атом любого элемента пятой группы периодической системы, замешаюший основной атом полупроводника из четвертой группы, называется доно-ром. Он дает электрон в зону проводимости. Ясно, что, легируя полупроводник донорами, мы добавляем к нему носители, что приводит к появлению электрической проводимости. Варьируя легирование, можно менять концентрацию носителей в зоне проводимости. Именно это обстоятельство и обеспечивает большую гибкость свойств полупроводников и возможность использования их для создания электронных приборов. [c.193]

В этом случае полное число электронов, участвующих в формировании химических связей у элементарного бора, будет равно 5. Этому предположению соответствует значительно более сложная по сравнению с другими элементарными полупроводниками кристаллическая структура бора, основной структурной единицей которой являются икосаэдриче-ские группы Bi2 (правильные двадцатигранники, в которых каждый атом имеет пять соседей, см. рис. 2.18). Существует несколько полиморфных модификаций бора, среди которых полупроводниковыми свойствами обладают только ромбоэдрические модификации бора (метастабильная а-форма и стабильная /3-форма). Элементарная ячейка а-В состоит из 12 атомов, а ячейка /3-В — из 105 атомов. Бор химически инертен и обладает твердостью, близкой к твердости алмаза. Это обусловлено образованием прочных ковалентных связей (расстояние В-В равно 1.71 А) и трудностью их разрыва, что определяет и высокую температуру кипения данного вещества. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...