ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ СВОЙСТВ РЕАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ ОТ ИХ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ Кристаллохимические свойства кристаллических веществ из "Введение в технологию полупроводниковых материалов" Полупроводниками называют кристаллические вещества, электропроводность которых характеризуется следующими особенностями 1) при повышении температуры проводимость их возрастает 2) для каждого полупроводника существует некоторый высший предел температуры, ниже которого величина его проводимости зависит от присутствия в нем примесей и различного рода нарушений периодичности его решетки. Полупроводниками являются некоторые элементы и многочисленные соединения. Наиболее изученные и распространенные материалы среди получивших промышленное применение — германий и кремний. Весьма перспективными для производства новых видов приборов являются арсепиды галлия и индия, фосфиды галлия и индия, сульфиды, селениды и теллуриды кадмия и некоторые другие. Известно несколько сотен полупроводников. [c.7] Совершенными будем называть такие кристаллы, в которых каждый атом илп ион находится в положении, характеризуемом минимумом потенциальной энергии. В совершенных кристаллах обеспечивается упорядоченное расположение не только соседних атомов определенного сорта (ближний порядок), но и всех атомов во всем объеме кристалла (дальний порядок). [c.7] Абсолютные порядок и периодичность кристаллической решетки могут иметь место только при температуре абсолютного нуля. В этих условиях материал является изолятором. [c.8] Несовершенными или реальными будем называть такие кристаллы, в отдельных местах которых имеются нарушения ближнего порядка. [c.8] От основных свойств материала зависят предельные эксплуатационные параметры приборов (например, верхний предел температур, при котором прибор еще способен выполнять свое назначение). Основные свойства определяются химическим составом и типом кристаллической решетки вещества. Установление данной зависимости является одной из основных задач теоретической физики и химии. В настоящее время эту задачу решают в основном эмпирически, используя различные кристаллохимические критерии и правила. [c.8] Введение примесей в кристаллы и их поведение в кристаллах, содержащих другие виды дефектов, зависят от их химических, кристаллохимических и физико-химических свойств. Поэтому материаловедение не может ограничиться только изучением взаимозависимости между эмпирически установленными условиями выращивания или термообработки кристалла и его свойствами, а должно стремиться давать количественные характеристики химического состава, структурных несовершенств и физических свойств получаемых кристаллов и связывать их с количественными результатами физико-химических исследований технологических процессов. [c.9] В основе физики твердого тела лежит представление о кристалличности вещества. Все теории физических свойств кристаллических твердых тел основываются на представлении о совершенной периодичности кристаллических решеток. Используя это представление и вытекающие из него положения о симметрии и анизотропии кристаллов, физики разработали теорию электронной структуры твердых тел. Эта теория позволяет дать строгую классификацию твердых тел, определяя их тип и макроскопические свойства. Однако она позволяет классифицировать только известные, исследованные вещества и не позволяет предопределить состав и структуру новых сложных веществ, которые обладали бы заданным комплексом свойств. Эта последняя задача является особо важной для практики, так как ее решение позволило бы создавать материалы по заказу для каждого конкретного случая. При соответствующих внешних условиях свойства кристаллических веществ определяются их химическим составом и типом кристаллической решетки. Изучение зависимости свойств вещества от его химического состава и кристаллической структуры обычно разбивается на следующие отдельные этапы 1) общее изучение кристаллов и кристаллического состояния вещества 2) построение теории химических связей и ее применение к изучению различных классов кристаллических веществ 3) изучение общих закономерностей изменения структуры кристаллических веществ при изменении их химического состава 4) установление правил, позволяющих предопределять химический состав и структуру веществ, обладающих определенным комплексом физических свойств. [c.10] Вернуться к основной статье