химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

: электронов (я-полупроводник) или дырок (р-полупроводник). Существует правило, согласно которому для получения примесного полупроводника с заданным характером проводимости необходимо, чтобы концентрация в нем собственных носителей тока была как минимум на два порядка ниже концентрации примесных носителей. С ростом температуры концентрация собственных носителей возрастает, что приводит к необходимости указывать температурный предел использования примесных полупроводников. Чем больше ширина запрещенной зоны, тем выше температура, до которой применение данного примесного полупроводника является целесообразным. Так, для полупроводников на основе германия (Л? = 0,72 эВ), кремния (Д? = 1,12 эВ), и карбида кремния (А? = 2,86 эВ) практический температурный предел применимости составляет 60, 80 и 500 °С соответственно.

Полупроводниковые материалы условно подразделяются на простые вещества Цементные полупроводники) и химические соединения (сложные полупроводники). В настоящее время известны кристаллические модификации 13 химических элементов, обладающие полупроводниковыми свойствами. Все они находятся в главных подгруппах III—VII групп периодической системы элементов Менделеева:

III группа: бор (Аш А"1);

IV группа: углерод, кремний, германий, олово (AiV AIV);

V группа: фосфор, мышьяк, сурьма висмут (Av Av);

VI группа: сера, селен, теллур (Avf AVi);

VII группа: иод (AVH Avn).

Основные характеристики некоторых наиболее употребляемых полупроводниковых материалов приведены в табл. XII. 1. Общим свойством всех указанных материалов является ковалентный или близкий к ковалентному характер связей, реализуемых в их кристаллах. Ширина запрещенной зоны зависит от энергии этих связей и структурных особенностей кристаллической решетки полупроводника. У полупроводников с узкой запрещенной зоной таких, например, как серое олово, черный фосфор, теллур, заметный перенос электронов в зону проводимости возникает уже за счет энергии излучения, в то время как для полупроводниковых модификаций бора и кремния требуется довольно мощный тепловой или электрический импульс, а для алмаза — даже облучение потоками микрочастиц большой энергии или у-облуче-ние. Лишь некоторые из полиморфных форм кристаллов обладают полупроводниковыми свойствами. Так, полупроводниковый эффект наблюдается лишь у одной из трех полиморфных форм кристаллических фосфора и мышьяка и лишь у двух из четырех кристаллических модификаций углерода.

Структура элементных полупроводников подчиняется так называемому «правилу октета», согласно которому каждый атом имеет (8 — №) ближайших соседей, где № — номер группы периодической системы, в которой находится данный химический элемент. Например, координационные числа в полупроводниковых модификациях углерода, кремния, германия, олова равны четырем (8—IV), в кристаллах фосфора, мышьяка, сурьмы — трем (8—V), а в полупроводниковых сере, селене, теллуре — двум (8VI).

Электрическая проводимость полупроводниковых материалов существенно зависит даже от незначительных количеств примесей, содержащихся в их структуре. Так, многие примеси, содержащиеся в полупроводниковом карбиде кремния SiC в концентрациях ие более Ю-6 %, увеличивают его электрическую проводимость от 10~13 до Ю-1 Ом-1 • см-'. Именно поэтому к чистоте материалов, применяемых в полупроводниковой технике, предъявляют самые жесткие требования: содержание лимитированных примесей в них не должно превышать Ю-8—Ю-9 %.

Широкое применение полупроводников привело к созданию новых сложных полупроводниковых систем на основе химических соединений. Поиск таких соединений базировался, в первую очередь, на аналогии их структуры со структурой элементных полупроводников. Так, согласно правилу октета, следует ожидать, что полупроводниковыми свойствами будут обладать не только простые вещества типа AIVA1V, но и сложные соединения типа AIVBIV, AmBv, AnBVIH А!ВУП, в кристаллической решетке которых на каждый атом приходится такое же число электронов, как и в кристаллах простых веществ элементов IV группы. Действительно, полупроводниковыми свойствами обладают кристаллы следующих соединений, которые имеют тетраэдрическую структуру:

2Si-.AlP; 2Ge-.GeAs — ZnSeCuBr; 2а-SriIn Sb —CdTe-*Agl

Полупроводниковые свойства проявляют также изоэлектрон-ные соединения типа AlSb, GaSb, GaP, InP, InAs, ZnTe и т. п. Так как в кристаллах данных соединений связь имеет ионно-ко-валентный характер (преимущественно ионный в подрешетке катионов и ковалентный в подрешетке анионов), подвижность электронов проводимости в таких кристаллах обычно выше, чем в соответствующих элементных полупроводниках (см. табл. XII.1).

Химические соединения с полупроводниковыми свойствами могут образовываться и при других сочетаниях элементов, например A"Bv(ZnSb), AIVBV(GeP), A2nB3VI(Ga2S3) и т.п. Общим свойством подобных соединений является наличие ковалентных связей в подрешетке анионообразователя в соответствии с правилом октета (8 — №).

В последнее время широкое распространение получили полупроводниковые материа

страница 161
< 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 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
Удобно приобрести в КНС Нева Касперского купить - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.
домашний кинотеатр акустика установка
сделать дощечку с название улицы недорого
банкетка металлокаркасе в список.

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
(26.05.2017)