химический каталог




Фотопроводящие окислы свинца в электронике

Автор В.А.Извозчиков, О.А.Тимофеев

10 мэВ связывают с возбуждениями фононов в пленках РЬ, а полосу от 25 до 65 мэВ — с оптическими фононами в РЬО (предположительно РЬОр). В этой полосе отчетливо выступают максимумы при/гю ^ 17; 33; 36; 45; 55; 71 мэВ и намечаются ступеньки около 22; 25; 58; 63 мэВ. Туннельные спектры хорошо коррелируют с оптическими спектрами поглощения в ИК-области для образцов желтой РЬО с достаточно совершенной структурой и выраженным дальним порядком решетки.

4. Кристаллохимичесная модель полупроводимости

Основные свойства полупроводника определяются соотношением между ионным и ковалентным компонентами химической связи в нем и степенью совершенства его кристаллической решетки. Выраженная степень ионности связи при высокой подвижности ионов кислорода или его вакансий в фотопроводящих окислах РЬ должны привести, во-первых, согласно принципу Франка—Кондона, к превышению оптической энергии активации носителей заряда над термической и, во-вторых, к переносу заряда не только электронами и дырками, но также поляронами и ионами. Разупорядочение решетки, как это будет показано в последующих главах, влечет за собой размытие края сильного поглощения света, а также автокомпенсацию доноров акцепторами и переход к неустойчивой квазисобственной биполярной или к квазимонополярной проводимостям.

Использованная выше для определения степени ионности кри-сталлохимическая модель Сюше и ряд работ, на которые он опирается, позволяют сделать априорные оценки основных параметров полупроводимости идеального окисла как полярного соединения: ширины запрещенной зоны, подвижности электронов и дырок, теплопроводности. Оценки такого рода необходимы для представ-

32

ления «предельных» возможностей беспримесного соединения, используемого в качестве исходного материала технологического цикла изготовления фотополупроводниковых приборов.

Ширина запрещенной зоны. Превышение ширины запрещенной зоны по оптическим измерениям (??0) над ее значением, определяемым из температурной зависимости электропроводности (???), может быть выражено в ионных соединениях отношением М. В. Фока:

(??0/???) = 1 + [(?-?^] = 1 + {2nq*^)i{Ma^%0),

где ? — приведенная масса пары колеблющихся ионов, а3 — половина приходящегося на них объема. В рассматриваемых окислах (??0/???) ж 1,3-н2,0 (в зависимости от ионности соединения). Полную ширину запрещенной зоны можно рассматривать как аддитивную функцию ее ковалентного (???) и ионного (??„) компонентов, для оценки которых в настоящее время предложен ряд полуэмпирических линейных и степенных зависимостей от длины связи, валентностей ионов, эффективного заряда и термодинамических характеристик решетки [19]. В частности, оцененная методом Сюше в [18] ??? » 1,1 эВ в РЬОт и 0,75 эВ в РЬОр. Ионный вклад в АЕ составляет 0,96 эВ безотносительно к модификации окисла при оценке его по формуле Р. Бьюба:

A^„ = 43.-(iV0~iVpb)/(Z0 + Zpb),

где N0 рь и ZQ рь — число валентных электронов и атомные номера. Если считать, что ??? не может превышать ширину запрещенной зоны Ge (0,74 эВ) или Si (1,15зВ), то при известных значениях ?? (см. гл. 3) ионный вклад будет 1,86—1,45; 1,64—1,40; 1,35—1,26; 1,28—1,21 и 1,17—1,12 эВ в РЬОр, РЬ304, РЬОт, РЬ203, РЬ12019 соответственно.

Ионная проводимость. В 1956 г. X. Шустер отнес РЬО к ионным, а РЬО а — к электронным полупроводникам. В работах 60-х годов М. С. Косман и В. А. Извозчиков отмечали связь между электронными и ионными процессами при поляризации РЬО в электрическом поле, а также при изменении ее окраски под влиянием рентгеновских лучей, при одновременном действии света и сильного поля и при легировании. X. Ричель [42], анализируя тип проводимости РЬОр, отдает предпочтение следующей схеме: при низких ? преобладает ионная проводимость, при высоких — электронно-дырочная, а в расплаве — вновь ионная. Ионные процессы использованы для создания фотогальванической ячейки с твердым электролитом из РЬОт (см. § 25). Впервые разделили электронную (?) и ионную (??) проводимости РЬО Л. Хейне и др. [17] методами электрохимии при различных Т, уровнях легирования образца и давлениях 02. Число ионного переноса изменялось от 0,01 до 0,50. При сильной зависимости общей проводимости от степени легирования и давления 02 не обнаружена зависимость ?? от Р0 „

Заказ № 1475

33

но она резко возрастала при легировании РЬО висмутом. Из соотношения А. Эйнштейна следовало, что коэффициент диффузии ионов кислорода D„ = 5- 10_9?„?, если значение ?„ обусловлено переносом только ионов кислорода. Так как это значение примерно в 100 раз ниже экспериментального, то предполагается участие в диффузии и нейтрального кислорода, хотя зависимость ?„ от Р0з не наблюдалась.

Перенос заряда поляроном. В РЬО максимальные измеряемые значения подвижностей электронов ?„ « 120 см2/(В-с) и дырок ?? »2-г-5 см2/(В-с) отвечают критерию применимости зонной теории А. Ф. Иоффе — А. Р. Регеля — Г. Фрелиха:

?>5 (mjm*)12 -(300/ ?)

здесь m0 — масса свободного электрона, т* — эффективная масса НЗ) — в не очень строгом приближении, когда длина св

страница 12
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

Скачать книгу "Фотопроводящие окислы свинца в электронике" (1.48Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
исковое заявление о принудительном выкупе доли в квартире образец
котлы для отопления дома на солярке
флорист обучение с трудоустройством
замок кабинка -кабина

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)