Германий Свойства

Легкоплавкие металлы — цинк, кадмий, ртуть, олово, свинец, висмут, таллий, сурьма и элементы с ослабленными металлическими свойствами—галлий, германий. [c.17]

Заметим, что на упругие и пластические свойства твердых тел оказывает влияние характер сил связи. Ковалентные кристаллы (алмаз, кремний, германий) при комнатной температуре бывают жесткими и хрупкими, так как направленный характер связей препятствует сдвиговому движению, а также мешает перемещению одного атома вслед за другим, как это имеет место при движении дислокаций в решетке. Разрушение начинается прежде, чем дислокации могут обеспечить достаточно большие сдвиги, поскольку их движение затруднено ио сравнению с движением дислокаций в металлах. Ионные кристаллы гораздо более пластичны, если они совершенно чистые (обычные кристаллы могут быть и хрупкими из-за наличия внедренных в них дефектов). Электростатические силы — ненаправленные, и потому ионы могут перемещаться с места на место в той мере, в какой этому мешают их размеры. Металлы, как мы видели выше, наиболее пластичны в них возможно свободное перемещение дислокаций. [c.136]

Аморфные твердые тела с тетраэдрическими связями, такие, как кремний, германий, соединения А В . Эти полупроводники в аморфном состоянии нельзя получить путем охлаждения расплава. Их получают, обычно, в виде тонких пленок с помощью различных методов осаждения (термическое испарение в вакууме, катодное напыление и т. д.). Их свойства в значительной степени подобны свойствам кристаллических аналогов. [c.360]

Влияние примесей на электрические свойства аморфных полупроводников. Долгое время считалось, что аморфные полупроводники в отличие от кристаллических нечувствительны к введению в них примесей. Попытки легирования их атомами, которые в кристаллических полупроводниках являются донорами или акцепторами, не приводили к успеху. Одно из объяснений такого поведения было дано Губановым и несколько позднее Моттом. Оно сводится к тому, что в аморфных веществах может осуществляться такая перестройка связей, что все валентные электроны примесного атома будут участвовать в связях. Так, например, в кристаллическом кремнии атом фосфора образует четыре ковалентные связи. Пятый валентный электрон примесного атома в образовании связей не участвует. Предполагается, что в аморфном кремнии (или германии) атом фосфора окружен пятью атомами кремния (рис. 11.10). Если это так, то в аморфных полупроводниках не должны образовываться примесные уровни. [c.364]

В настоящее время для легирования аморфного кремния (и германия) кроме фосфора и бора используют также примеси мышьяка. сурьмы, индия, алюминия и т. д. При этом прямым методом было установлено, что координационное число атома мышьяка в аморфном кремнии, так же как и в кристаллическом, равно четырем. Кроме того, для получения слоев -типа в аморфный кремний с низкой плотностью состояний вводят атомы щелочных элементов, которые проявляют донорные свойства, находясь в междоузлиях. [c.366]

В табл. 13-15 приведены химический состав и механические свойства отечественной и зарубежной (Германия) стали. [c.58]

Подробное рассмотрение физических процессов в полупроводниках завело бы нас слишком далеко в зонную теорию твердого тела. Поэтому ограничимся перечислением нужных нам свойств полупроводников без обсуждения механизма явлений. Хорошо (до 10" % и выше) очищенный от примесей полупроводниковый кристалл при комнатных температурах имеет ничтожно малую (по сравнению с металлами) электропроводность. Все электроны находятся в связанных состояниях. Для выбивания электрона ему надо сообщить энергию выше некоторой пороговой. Пороговая энергия имеет порядок 1 эВ (0,7 эВ для германия Ge и 1,1 эВ для кремния Si). В среднем на образование пары ионов в полупроводнике тратится энергия примерно 3 эВ — на порядок меньше, чем [c.503]

СМЕШАННАЯ СВЯЗЬ. Все четыре типа связи строго не разграничены и взаимно не исключают одна другую. Тип связи может зависеть от температуры и давления. Так, германий — полупроводник при комнатной температуре является типичным представителем материала с ковалентной связью. При высоких температурах и очень высоких давлениях он приобретает металлические свойства (электропроводность). Смешанный, ковалентно-металлический тип связи возникает тогда, когда атом обладает двумя незаполненными внешними оболочками. Например, Ni и Fe имеют не до конца заполненную З -оболочку. Этим свойством обладают также элементы переходных металлов и элементы подгруппы IVB таблицы Д. И. Менделеева. Металлическую связь здесь образуют электроны внешней оболочки. Электроны незаполненной оболочки могут давать ковалентные связи, что приводит к увеличению энергии связи, появлению ее зависимости от углов и снижению радиуса действия со всеми вытекающими отсюда последствиями, характерными для ковалентной связи (табл. 1). [c.11]

Основные физические свойства германия приведены в табл. 3.1. Температурные зависимости удельного сопротивления германия при различном содержании примесей представлены на рис. 3.23. Германий, применяемый в полупроводниковых приборах, обладает р от миллионных долей омметра до значений, близких к р собственного германия, т. е. (при комнатной температуре) до р = 0,47 Ом-м. [c.78]

Основные физические свойства германия, кремния, карбида кремния [c.78]

Технические полупроводники могут быть разбиты на четыре группы 1) кристаллы с атомной решеткой (графит, кремний, германий) и с молекулярной решеткой (селен, теллур, сурьма, мышьяк, фосфор) 2) различные окислы меди, цинка, кадмия, титана, молибдена, вольфрама, никеля и др. 3) сульфиды (сернистые соединения), селениды (соединения с селеном), теллуриды (соединения с теллуром) свинца, меди, кадмия и др. 4) химические соединения некоторых элементов третьей группы периодической таблицы элементов (алюминий, галий, индий) с элементами пятой группы (фосфор, сурьма, мышьяк) и др. К числу полупроводников относятся некоторые органические материалы, в частности полимеры, имеющие соответствующую полупроводникам по ширине запрещенную энергетическую зону. Особенности свойств некоторых органических полупроводников, как гибкость, возможность получения пленок при достаточно большой механической прочности, заставляют считать их перспективными. [c.276]

Некоторые свойства германия и кремния [c.282]

Основные физические свойства германия, кремния и селена приведены в табл. 8.1. [c.284]

Основные физические свойства кремния представлены в табл. 8.1. Проводимость кремния, как и германия, очень сильно изменяется от присутствия примесей. На рис. 8.14 приведены зависимости удельного сопротивления кремния и германия от концентрации примесей. Благодаря более широкой запрещенной зоне собственное удельное сопротивление кремния на три с лишним порядка превосходит собственное сопротивление германия. [c.287]

ГЕРМАНИИ Физические свойства [c.527]

Физические свойства германия приведены ниже. [c.529]

Изложено термодинамическое обоснование возможности ретроградного распада с выделением жидкой фазы. Приведены оригинальные данные о прецизионном построении кривых ретроградного солидуса в важнейших полупроводниковых системах с участием германия, кремния, арсенида индия и др. Рассмотрены кинетика распада и структурный механизм этого процесса. Обосновано использование диаграммы фазовых равновесий при выборе уровня легирования полупроводников и режимов их термической обработки. Описаны возможности направленного изменения свойств материалов, обеспечивающих надежную работу электронных устройств. [c.51]

К достоинствам подобных систем относятся повышенное по сравнению с обычными микроскопами разрешение, возможность регулирования яркости, контраста и масштаба изображения электронным способом, большой динамический диапазон (до 60 дБ и более). Для контроля материалов, прозрачных только в инфракрасном диапазоне спектра (кремний, германий, арсенид галлия), применяют лазеры, излучающие на соответствующих длинах волн, в сочетании с фотоприемниками, обладающими нужной спектральной чувствительностью. Возможно исследование объектов в поляризованных лучах, контролирование в них напряжений методом фотоупругости, а также исследование магнито- и электрооптиче-ских свойств материалов при использовании соответствующих источников электромагнитных полей. [c.96]

Свойства германия, кремния и селена [c.254]

Физические свойства германия приведены в табл. 8-3. Удельная проводимость германия с различной концентрацией мышьяка зависит от температуры. Из рис. 8-17 видны области температур, в которых проявляются собственная и примесная составляющие электропроводности германия. Кроме того, видно, что при большом содержании примесей (кривая 6) имеем вырожденный полупроводник. [c.254]

Изложены результаты исследования термодинамических свойств неорганических материалов — энергии Гиббса, энтальпии и энтропии образования соединении ванадия, хрома и марганца с р-элементами и закономерности их изменения в связи с положением компонентов в периодической системе элементов. Обобщены данные экспериментальных исследований и закономерности фазовых равновесий и строения диаграмм состояния в рядах систем редкоземельных металлов с германием титана и циркония в бинарных и тройных системах с тугоплавкими платиновыми металлами, тройных систем переходных металлов, в которых образуются фазы Лавеса, и тройных систем переходных металлов, содержащих тугоплавкие карбиды. Приводятся примеры использования полученных результатов при разработке новых материалов. [c.247]

Описаны методы и аппаратура для изучения поверхностного натяжения п испарения металлических расплавов. Рассмотрены корреляции поверхностного-натяжения металлов с их объемными свойствами. Изложены результаты изучения плотности и поверхностного натяжения расплавов многочисленных бинарных металлических систем, рассматривается аппроксимация изотерм поверхностного натяжения различными уравнениями. Представлены данные экспериментальных ис--следований термодинамических свойств жидких бинарных сплавов железа и кобальта с оловом и золотом, никеля с оловом, золотом, германием, индием и медью, серебра с редкоземельными металлами (Еа, Се, Рг, N3, d) и иттрием. Освещена.. [c.247]

Основной причиной ухудшения свойств плоскостных транзисторов является влияние излучения на объемные рекомбинационные процессы. При инжекции неосновных носителей через область базы особенно важно, чтобы они не рекомбинировали прежде, чем пройдут эту область. Поэтому транзисторы с очень узкой областью базы могут выдержать большее облучение, чем транзисторы с широкой областью базы. Величина изменения времени жизни зависит от числа созданных дефектов и от сечения рекомбинации дефектов. Экспериментальные наблюдения наводят на мысль, что сечение рекомбинации дефектов в кремнии, облученном быстрыми нейтронами, значительно больше, чем в германии, даже с учетом большей скорости образования дефектов в кремнии. [c.284]

В общем случае для транзисторов, указанных в табл. 6.12, переходные величины 1со меньше для кремниевых устройств, чем для германиевых. В случае устройств с одинаковыми начальными характеристиками (особенно в отношении Ах) из теории следует, что для германия переходные величины тока /ео должны бы быть примерно в 2,5 раза больше, чем для кремния. Однако, не имея обширных данных о германиевых и кремниевых полупроводниковых приборах, можно предполагать, что основные различия между величинами /со для приборов из этих двух материалов являются следствием различий в технологии изготовления и свойствах материалов базы. [c.318]

Конструкция точных германиевых термометров сопротивления претерпела мало изменений с тех пор, как они были впервые разработаны Кунцлером и другими исследователями в 60-х годах [47, 48]. Легированный германий вырезается в форме мостика (рис. 5.34), к ножкам которого прикрепляются золотые проволочки, служащие токовыми и потенциальными выводами. Германий обладает выраженными пьезоэлектрическими свойствами, поэтому очень важно обеспечить крепление без механических напряжений. Обычно для крепления используются сами выводы. Элемент герметически запаивается в позолоченную капсулу, которая заполняется гелием для улучшения теплового контакта. Несмотря на наличие гелия, более двух третей тепла подводится к германиевому элементу через выводы. Это означает, что температура, показываемая термометром, больше зависит от температуры выводов, чем от температуры самой капсулы. Чрезвычайно важно учитывать это при конструировании низкотемпературных установок [50]. То же верно и для платиновых и железородиевых термометров, но в гораздо меньшей степени, поскольку для проволочного чув-ствительного элемента отношение площади поверхности к площади поперечного сечения гораздо больше, чем для германиевого элемента. Как и у других термометров сопротивления, эффект самонагрева измерительным током зависит от теплового контакта с окружающей средой. Если весь термометр погружен [c.236]

При обсуждении теории процессов проводимости в легированном германии был рассмотрен ряд аналитических выражений для проводимости или удельного сопротивления, в которые входят атомные константы, концентрация или свойства примесных атомов, а также температура. Было отмечено, что, несмотря на достаточно хорошее качественное согласие с экперимен-том, эти выражения нельзя применять для количественного описания характеристик конкретных материалов реальные процессы проводимости слишком сложны. Поэтому экспериментальные данные по зависимости сопротивления от температуры приходится аппроксимировать эмпирическим путем, не слишком полагаясь на физическую теорию, как, впрочем, и в случае платиновых термометров. Однако для германиевых термометров сопротивления эта задача оказывается намного сложнее по двум причинам. Во-первых, зависимость сопротивления от температуры меняется от образца к образцу гораздо сильнее, чем в случае платины, даже если эти образцы изготовлены лю одной технологии. Дело в том, что удельное сопротивление легированного германия очень чувствительно к количеству и свойствам примеси. Во-вторых, удельное сопротивление экспоненциально зависит от температуры, т. е. изменяется с температурой гораздо быстрее, чем удельное сопротивление платины. [c.240]

Моннартц [7] в Германии был, по-видимому, первым, кто установил, что для придания сплаву пассивных свойств, его необходимо легировать по крайней мере 12 % Сг. В 1908 г. он начал исследования химических свойств сплавов Сг—Ре, а в 1911 г. подробно изложил их результаты. В его работе описано благотворное влияние на коррозионную стойкость окислительных сред по сравнению с восстановительными, необходимость поддержания в сплаве низкого содержания углерода и влияние небольших количеств легирующих элементов (например, Ti, V, Мо, W). [c.295]

Оптические свойства. Исследование оптических свойств кристаллических полупроводников дает обширную информацию об их зонной структуре. Данные об энергетическом спектре аморфных полупроводников также могут быть получены из оптических измерений. Первостепенная роль отводится при этом измерениям спектров поглощения. Спектры поглощения аморфных полупроводников удобно сравнить со спектром тех же материалов в кристаллическом состоянии. Это можно сделать в случаях германия, кремния, соединений селена и теллура. На рис. 11.14 в качестве примера приведен край спектра оптического поглощения аморфного кремния, который сравнивается с соответствующим спектром кристаллического кремния. Аналогичные данные получены для аморфного германия, арсенида и антимонида индия и некоторых других полупроводников. [c.367]

Гидрогенизация аморфного кремния, как уже указывалось, позволила эффективно управлять его электрофизическими свойствами путем легирования. Между тем многие свойства полупроводника определяются шириной его запрещенной зоны, которая при легировании не изменяется (или изменяется незначительно). В целях расширения возможностей управления оптическими, фотоэлектрическими и электрическими свойствами полупроводника при изготовлении различных приборов наряду с гидрогенизированным аморфным кремнием применяют его сплавы с германием Ое, з Н, углеро- [c.21]

В состав неорганических стекол входят стеклообразующие оксиды кремния, бора, фосфора, германия, мышьяка, образующие структурную сетку и модифицирующие оксиды натрия, калия, лития, кальция, магния, бария, изменяющие физико-химические свойства стекломассы. Кроме того, в состав стекла вводят оксиды алюминия, железа, свинца, титана, бериллия и др., которые самостояте.тьно не образуют структурный каркас, но придают необходимые технические характеристики. В зависимости от состава стекла подразделяются на силикатные (ЗЮг), алюмосиликатные (/М О . -ЗЮз), бороси- [c.133]

Коэффициент линейного расширения а = 6 10 VrpaA (при 10—50° С). Германий тверд (ЯВ 190), но хрупок, при нагреве выше 500° С становится пластичным. Некоторые другие физические свойства германия приведены в табл. 43 . Примеси сильно влияют на электропроводность германия достаточно ввести один атом примеси на 10 — 10 атомов германия, как электропроводность увеличивается. В ряде случаев это нежелательно, так как для приборов иногда необходим германий высокой чистоты с удельным электросопротивлением больше 10 ом-см, что достигается введением в германий определенных примесей в заданных количествах. Для получения триодов необходим германий, у которого электроны и дырки имеют большую подвижность и большое время жизни. Чистый германий обладает этими свойствами у него подвижность электронов 3900 см /в сек, подвижность дырок 1900 см /в-сек, а время жизни носителей заряда достигает 1000 микросекунд. [c.289]

Германий применяется для и,чгоговления диодов различных типов, транзисторов, датчиков ЭДС Холла, тензодатчиков, Оптиче-ческие свойства германия позволяют его использовать для изготовления фотодиодов и фототранзисторов, модуляторов света, оптических фильтров, а также счетчиков ядерных частиц. Рабочий диапазон температур германиевых приборов от - 60 до 4-70 °С, [c.285]

Электронное строение. Заряд ядра и число электронов, нейтрализующих его, играют основную роль в организации структуры кристаллической решетки и большинства свойств металла. Свойства всех элементов являются периодической функцией атомной массы, т. е. числа электронов. В таблице Д. И. Менделеева наиболее типичные металлы, сравнительно легко отдающие электрон, — щелочные — находятся слева в I группе, а наиболее типичные неметаллы, энергично присоединяющие электрон для достройки электронной оболочки, — галогены — находятся справа в VII группе. Металличность элементов возрастает при перемещении влево и вниз таблицы. Вблизи правого верхнего угла находятся полуметаллы мышьяк, селен, германий, сурьма, висмут. Исходя из этого, можно полагать, что все тяжелые элементы, начиная с франция, будут обладать металлическими свойствами и хорошей пластичностью. Важно не только число электронов в атоме, по и строение их оболочек — конфигурация, определяющая кристаллическую структуру и большинство свойств металлов. [c.193]

Эти сплавы могут применяться как в литом состоянии, так и в виде поковок и проката, причем второй сплав обладает лучшими свойствами по срапне-нию с первым. В Германии в 1943 г. был предложен сплав, содержащий 30% алюминия и 1—3% меди, превосходящий по своим свойствам оловянные бронзы. [c.391]

Платина—бериллий. Бериллий растворяется в платине в твердом состоянии до 0,25%. Небольшие добавки бериллия очень эффективно изменяют свойства платины. Добавка 0.25% Be увеличивает твердость платины эквивалеит110 добавке 25% 1г (фиг, 31), Сплавы 14 с Be иашли широкое применение в Германии во время второй мировой войны как заменители сплавов Pt с 1г Pt с Rh для электрических контактов, сопротивлений, сосудов для плавки стекла и других целей. [c.417]

Удельное электросопротивление германия весьма высокой чистоты достигает 0,6 ом Незначительные количества примесей влияют на тип проводимости германия и понижают его электросопротивление. К примесям, создающим электронную проводимость германия, относятся, например, мышьяк, сурьма, фосфор (донорные прпмеси). Примеси бора, алюминия, галлия, индия (акцепторные примеси) обусловливают проводимость дырочного типа. Термическая обработка также сильно влияет на электрические свойства германия, в частности на тип проводимости (фиг. 86). [c.527]

Для получения германия с определенными электрическими свойствами в чистый германий вводят незначительные донорные (As, Sb, Р) или акцепторные (В, А1, Ga, In) примеси. Плавка германия ведется в ниертпой атмосфере или в вакууме. [c.531]

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]

Для устранения вуалирующего действия фонового теплового излучения предложен метод, позволяющий включать чувствительность. фотослоя только на время экспонирования. Он основан на использовании полупроводниковых материалов, изменяющих свои фоторезистнвные свойства под действием электрического поля. В качестве фоточувствительного материала используют тонкие пластинки мопо-кристаллпческого кремния, германия, сернистого свинца или арсенида галлия, Изображение получают непосредственно на поверхности полупроводника или на специальной токочувствительной пленке, находящейся с ней в контакте. [c.101]

Германий применяется для изготовления выпрямителей переменного тока различной мощности, транзисторов разных типов. Из него изготовляются преобразователи Холла и другие, применяемые для измерения напряженности магнитного поля, токов и мощи сти, умножения двух величин в приборах вычислительной техники и т. д. Оптические свойства германия позволяют использовать его для фототранзисторов и фоторезисторов, оптических линз б большоГ светосилой (для инфракрасных лучей), оптических фильтров, модуляторов света и коротких радиоволн. Внутренний фотоэффект в германии наблюдается и при поглощении средних и быстрых электронов, а также при торможении элементарных частиц больших масс. Так, при поглощении а-частицы отмечается импульс тока продолжительностью около 0,5 МКС, соответствующий прохождению 10 электронов. Поэтому германий может быть использован и для изготовления счетчиков ядерных частиц. На рис. 8-18 приведена вольт-амперная характеристика мощного германиевого выпрямителя б воздушным охлаждением. Рабочий диапазон температур германиевых приборов от —60 до -f70 °С при повышении температуры до верхнего предела прямой ток, например у диодов, увеличивается почти в два раза, а обратный — в три раза. При охлаждении до —(50—60) °С прямой ток падает на 70—75 %. [c.255]

Катодная защита сооружений, соприкасающихся с морской водой, например шпунтовых стенок, шлюзов, причалов, буровых или других площадок (выполняемых преимущественно из сталей типа St37—St52), практикуется в настоящее время в довольно широких масштабах. Покрытие таких сооружений само по себе уже через несколько лет обычно не обеспечивает защиты от коррозии. Скорость коррозии стали в морской воде (см. разделы 4.1 и 18.1) зависит от содерлония кислорода в воде, условий ее движения, температуры, солесодержания (которое в океанах практически постоянно и составляет 34 г-л , что соответствует удельному электросопротивлению р=0,3 Ом-м) и лишь в незначительной степени от величины pH. На рис. 17.1 показаны некоторые физические и химические свойства морской воды в зависимости от глубины. Классификационные общества, в частности Регистр Ллойда (Великобритания), Дет Норске Веритас (Норвегия) и Герман- [c.337]

Из угля добывают германий, один из редчайших элементов, широко применяемый в радиолокационных устройствах, полупроводниковых приборах, в производстве стекол, обладающих специальными оптическими свойствами, и люминесцентных ламп. Германию зачастую сопутствуют галлий, молибден, цинк, свинец и некоторые другие элементы. Советские ученые разработали и осуществили в крупнопромышленном масштабе процесс факельно-слоевого сжигания германиеносного угля, при котором степень извлечения германия достигает 70 %. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...