ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полупроводники из "Краткий курс физической химии Изд5" связывающие эти кристаллы в одно твердое тело, не всегда обусловливаются непосредственным взаимодействием поверхностных частиц этих кристаллов. Механические и другие свойства материала могут также зависеть от свойств тонких прослоек между кристаллами, от сцепления их с поверхностью кристаллов-, В этих прослойках нередко сосредоточиваются различные примеси, чем и объясняется сильное влияние незначительных примесей на механические и другие свойства материала. Такие прослойки могут находиться не в кристаллическом, а в стеклообразном состоянии. Описанные структуры играют важную роль в керамических материалах. [c.143] В результате изучения зависимости свойств различных материалов от состава и структуры появилась возможность создавать новые виды материалов с новым сочетанием свойств. [c.143] Ряд новых материалов минерало-металли-ческой керамики нашел важное применение керамические резцы из корундового микролита применяются при скоростном резании металлов, стеклоцементные материалы—в абразивном деле, керамические полупроводники— в радиотехнике. Очень перспективным новым видом материалов являются также ситаллы. Так называют стеклокристаллические вещества, получаемые из стекольного расплава при строго регулируемых условиях, обладающие повышенной механической прочностью и другими ценными свойствами. [c.143] Полупроводниковыми свойствами могут обладать как кристаллические вещества, так и некоторые стекла. Полупроводниковые кристаллы могут состоять из частиц, связанных ковалентной связью (германий, кремний, карборунд и др.), т, е, обладать атомной кристаллической решеткой, В настоящее время эта группа полупроводниковых материалов привлекает наибольшее внимание. Однако полупроводниковыми свойствами могут обладать в определенных условиях также и многие кристаллы с ионной или молекулярной решеткой (неорганические и органические). [c.144] Проводимость ионных кристаллов в общем незначительна. При этом электрический ток в них может передаваться перемещением и ионов, и электронов, но полупроводниковые свойства связаны только с электронной проводимостью. Абсолютная величина ионной и электронной проводимости и соотношение между ними могут существенно изменяться в зависимости от вещества, его кристаллической модификации и от температуры. Так, у низкотемпературной формы сульфида серебра p-AgjS с повышением температуры доля электронной проводимости растет, достигая 20% к точке перехода в a-Ag2S, которое обладает уже чисто электронной проводимостью. В иодиде меди ul, наоборот, низкотемпературная форма Y uI при невысоких температурах обладает электронной проводимостью, к которой, начиная с 250 С, присоединяется и ионная, причем выше 400 °С проводимость приобретает практически полностью ионный характер и тот же характер проводимости сохраняется в высокотемпературных модификациях P- ul и a- uI. [c.144] По характеру электронной проводимости полупроводники разделяются на два типа, обозначаемые как р-тип (от positiv — положительный) и п-тяп (от negativ — отрицательный). В упрощенной форме различие между ними может быть объяснено на основе того, что отделение электрона от атома (или молекулы) в кристалле полупроводника создает вакансию для электрона (или, как говорят, дырку), которая может замещаться переходом на нее электрона от другого атома, к этому атому — от третьего и т. д. В отсутствие внешнего электрического поля все направления таких перемещений электронов равноценны, но при наложении разности потенциалов одно из направлений становится преимущественным и дырка перемещается в среднем в направлении поля, подобно тому как под действием такого поля перемещается электрон, но в противоположную сторону (дырочная проводимость). [c.145] Положение атомов примеси в кристалле может быть различным. В одних случаях такой атом (или ион) заменяет в одном из узлов решетки атом (или ион) основного вещества примеси замещения) в других—атомы (или ионы) примеси размещаются между узлами решетки примеси внедрения). К примесям причисляют также атомы или ионы одного из элементов, содержащихся в данном соединении, при избыточном содержании их по сравнению со стехиометрическим составом. Следует заметить, что энергия, необходимая для отделения электрона от атомов примесей в кристалле (в среде с высокой диэлектрической постоянной), нередко бывает в десятки раз меньше, чем потенциал ионизации этих атомов в свободном состоянии. Для характеристики полупроводников пользуются также величиной Е — работой выхода электрона (см. 50). [c.146] При более детальном рассмотрении можно показать, как от вида атомов примесей, их валентности и характера размещения в кристалле зависит тип и величина проводимости и многие другие свойства полупроводников. Зная, каким образом примеси влияют на свойства полупроводников, можно получать полупроводники с заданным сочетанием свойств, сначала более тщательно очищая полупроводники от примесей, а затем вводя в них необходимые примеси в определенных количествах. При этом первоначальная очистка должна быть очень высокой. Например, для кремния или германия общее содержание примесей должно быть уменьшено до —10 %. Такая степень очистки стала возможной в результате разработки новых методов ее метода многократной кристаллизации из расплава путем последовательного расплавления кристалла и вытягивания из расплава нового монокристалла (рис. 52) и метода зонной плавки (с. 344). [c.146] Наряду с удалением примесей большое значение имеет также и устранение имеющихся дислокаций. [c.146] НОГО перехода, называют обычно шириной запрещенной зоны и выражают в электрон-вольтах. [c.147] Монокристалл кремния, полученный вытягиванием из расплава. [c.147] Вернуться к основной статье