ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Графит из "Химия алмазоподобных полупроводников" Гексагональная кристаллическая модификация углерода — графит — представляет собой черное вещество, жирное на ощупь. Атомы углерода образуют гексагональные сетки, в которых расстояния между атомами значительно меньше расстояний между слоями — графит имеет слоистую структуру. Слои ориентированы относительно друг друга таким образом, что пустые центры шестиугольников каждого слоя располагаются над заполненными углами шестиугольников соседнего. Спайность графита резко выражена, она соответствует направлению, параллельному слоям. [c.64] Предполагают, что атомы внутри слоев связаны ковалентными силами со значительной металлизацией связи. Связь между слоями осуществляется силами Ван-дер-Ваальса. [c.64] Графит добывается из природных месторождений, но может быть получен и искусственно нагреванием антрацита в электрических печах при температурах 2500—3000° С. [c.64] Графит поглощает некоторые вещества (фтс р, кислород и др.) за счет внедрения их в пространство между слоями (111). [c.64] Исследования электрических свойств монокристаллов графита показали, что проводимость вдоль плоскости кристалла в 100 раз больше, чем по нормали к ней [42]. По-видимому, именно в этом последнем направлении монокристаллический графит обладает полупроводниковыми свойствами [44]. [c.64] Кремний — темно-серое вещество со смолистым блесКом. Кристаллизуется в структуре алмаза. Спайность несколько отличается от спайности в алмазе [50]. Здесь наряду с хорошей спайностью по (111) наблюдается также микроспайность по (110) и между (111) и (001) взоне[ЦО]. [c.64] Теплота сублимации шал моль. [c.65] Температура Дебая (ниже 4 К), ° К. [c.65] Кристаллический кремний химически более инертен, чем получаемый обычными химическими реакциями аморфный кремний. Кремний устойчив на воздухе. Кинетика окисления кремния и германия при комнатной температуре изучалась в работах [59, 60]. [c.65] Кремний хорошо растворим во многих расплавленных металлах, например в цинке, алюминии, олове, свинце и др. Образует непрерывный ряд твердых растворов только с германием. Растворимость в твердом кремнии, как правило, мала. На этом основан один из способов получения кремния и германия в виде монокристаллов — кристаллизация (при медленном охлаждении) насыщенного раствора в индии или галлии [38, стр. 245]. [c.65] В настоящее время изучено более 1ридиати диаграмм состояния систем кремния с другими элементами. Многие из них имеют эвтектический характер (например, системы кремния с серебром, алюминием, оловом, галлием, индием, сурьмой и др.). С литием, фосфором, мышьяком, марганцем, железом, кобальтом, никелем, серой, селеном, магнием и некоторыми другими элементами кремний дает химические соединения [61]. Диаграмма состояния кремний—медь изучена также в области очень малых концентраций меди [40]. [c.65] Из минеральных кислот на кремний действует плавиковая. Щелочи действуют на кремний, выделяя водород и образуя соли кремниевой кислоты. Травление кристаллического кремния, вследствие его химической инертности и тенденции к образованию на поверхности окисных пленок, затруднительно. [c.66] Для удаления слоев с нарушенной структурой в результате резания, шлифования и механического полирования, а также всяких поверхностных загрязнений употребляют различные травители — КОН, HNO3 + HF + AgNOs и др. Предложен способ электрополировки кремния в растворах KF — КС1, а также травление с использованием поверхностно-активных веществ, таких, как берберин [62]. [c.66] Для выявления дислокаций на монокристаллических образцах рекомендуются различные травители травитель, известный в литературе под названием ЦП-4 (или, как чаше пишут, СР-4), несколько модифицированный добавлением незначительного количества азотнокислой ртути [см. 39, стр. 241], и другие, например [37, стр. 200 40, стр. 165]. [c.66] Плавление кремния сопровождается резким увеличением электропроводности до значений, свойственных жидким металлам. Плотность при этом увеличивается, так как структура ближнего порядка перестраивается в направлении повышения координационного числа [63]. [c.66] Технология получения чистого кремния, так же как и его полупроводниковые свойства, подробно описываются во многих работах. Сборники [37], [39], [40], [62] содержат основные сведения в этой области, наиболее важные из которых мы приведем здесь. [c.66] Для изготовления полупроводниковых приборов применяется, монокристаллический кремний. Сырьем для него служит чистый кремний, который получают чаше всего восстановлением тетрахлорида кремния цинком в парообразной фазе. Парами цинка илн водородом можно восстанавливать другие галлоидные соединения кремния, а также силан. Весьма эффективным является также метод термического разложения галогенидов кремния на танталовой нити в присутствии водорода [64]. Для всех этих способов необходима предварительная тщательная очистка исходного галогенида или силана фракционной дестилляцией или химическими методами. [c.66] Коэффициенты диффузии имеют значение для технологии изготовления р—л-переходов, о которых упоминалось выше. [c.67] В таблице приводятся также тетраэдрические ковалентные радиусы, которые, как видно, находятся в связи с величиной коэффициента распределения К. [c.67] Вернуться к основной статье