Электропроводимость кристаллов

Электропроводимость кристалла зависит от разности энергетических уровней валентной зоны и зоны проводимости, или, как говорят, от ширины запрещенной зоны. У полупроводников с неширокой запрещенной зоной перевод электронов в зону проводимости может происходить при освещении (явление фотопроводимости). Запрещенная зона у кремния составляет А =1,1 эВ. Кремний освещается светом с у = 5-10 с (желтый свет). Возникнет ли проводимость [c.69]

Электроны в дефектах кристаллических структур с этими типами нестехиометрии могут быть возбуждены действием энергии света, что является причиной окраски кристаллов. Так, хлорид калия с избытком калия окрашен в фиолетовый цвет, а оксид цинка с избытком цинка имеет красный цвет. При более сильных энергетических воздействиях дефекты этих типов нестехиометрии могут быть ионизированы, т. е. они теряют электроны и кристалл приобретает способность проводить электрический ток. Электропроводимость кристалла под действием света называется фотопроводимостью. Если ионизация обусловлена поглощением теплоты, то кристалл обнаруживает электронную проводимость, возрастающую с повышением температуры. Такого типа кристаллы являются полупроводниками (см. ниже). [c.176]

Точечные дефекты и электропроводимость кристаллов [c.34]

Характерной особенностью переходных металлов является незавершенность их электронных (1 —оболочек, определяющая их специфические химические (переменная валентность, склонность к комплексообразованию), многие физические (образование кристаллов металлического типа, работа выхода электрона из металла, электропроводимость, магнитные свойства и др.) и каталитические свойства. [c.93]

Тип нестехиометрии соединения можно установить также по изменению электропроводимости при введении в кристаллическую решетку катиона с другим числом зарядов. Например, если введение ионов Li+ в кристалл, содержащий двухзарядные катионы, приводит к понижению проводимости, то это указывает на проводимость л-типа. Увеличение проводимости при введении ионов Li+ свидетельствует о проводимости р-типа. [c.177]

Однако существует и различие свойств. При повышении температуры степень неупорядоченности, имеющаяся в твердых кристаллах, возрастает и соответственно увеличивается электропроводимость. Одновременно нарушается порядок расположения частиц в твердом веществе, т. е. уменьшается дальний по- [c.442]

Характерной чертой всех кристаллов является анизотропия -многие их свойства - твердость, электропроводимость и другие -зависят от направления в кристалле. [c.91]

Перемещение междоузельных частиц или частиц из узла в соседнюю вакансию определяют диффузию в кристаллах и электропроводимость ионных кристаллов. [c.92]

В свободном виде все металлы — твердые вещества, кроме одного — ртути Нд, которая при обычных условиях — жидкость. В кристаллах металлов преобладает особый вид связи (металлическая связь) валентные электроны слабо связаны с конкретным атомом в решетке, и внутри металла существует так называемый электронный газ. Все металлы обладают высокой электропроводимостью (наибольшая у Ад, Си, Аи, А1, Мд) и теплопроводностью. Встречаются низкоплавкие металлы (цезий Сз с температурой плавления 28,7 °С плавится от тепла руки) и, наоборот, весьма тугоплавкие (вольфрам Ш плавится лишь при 3387 °С). Отличительным свойством металлов служит их пластичность (ковкость), вследствие чего они могут быть прокатаны в тонкие листы — фольгу (5п, А1, Аи), однако встречаются и очень хрупкие металлы (2п, 8Ь, В1). [c.106]

Температура электролита. Повышение температуры электролита так же, как и перемешивание, способствует интенсификации процесса электроосаждения металлов. При нагревании электролита возрастают катодный и анодный выходы по току (устраняется пассивирование анодов), увеличивается растворимость солей металлов и электропроводимость растворов, улучшается качество осадков вследствие снижения внутренних напряжений. В ряде случаев при комнатной температуре компактные, доброкачественные осадки вообще не образуются (станнатные) или качество осадков существенно ухудшается (пирофосфатные электролиты), поэтому электролиты нагревают до 50—80 °С. При этом появляется возможность работать при более высоких плотностях тока. Вместе с повышением температуры обычно снижается катодная поляризация, а в этих условиях скорость роста кристаллов преобладает над скоростью возникновения активных, растущих кристаллов, что должно приводить к образованию крупнозернистых и более пористых осадков. В то же время в горячих электролитах можно значительно увеличить допустимую плотность тока и как бы нейтрализовать отрицательное влияние температуры на структуру осадков. [c.252]

К структурно-чувствительным свойствам можно в определенной степени отнести и электрическую проводимость электролитических металлов. Для очень чистых металлов с кубической решеткой электропроводимость монокристалла не зависит от направления. Электропроводимость поликристалла должна быть ниже лишь за счет влияния границ зерен между отдельными кристаллами. Более сильными должны быть отличия монокристалла от поликристалла для кристаллов некубической системы. Кристаллы с гексагональной, тетрагональной или тригональ-ной структурой (например, Zn, d, Sb, Bi) обладают осевой симметрией, поэтому их сопротивление различно по главной оси и по перпендикулярным к ней направлениям. Для таких, даже самых чистых, металлов наличие текстуры вызывает изменение электропроводимости р 20]. Электропроводимость металлов, полученных электролизом, существенно зависит от природы металла [c.43]

При пределах энергии запрещенной зоны менее 3 эв (рис. 40, За) электроны из предельно заполненной зоны могут перебираться в пустую, при соответствующем их возбуждении (например, при нагревании). Такие кристаллы являются проводниками при возбужденных электронах (например, при высоких температурах). Эти кристаллы можно сделать проводниками и иначе, а именно за счет включения в состав кристалла определенного количества атомов другого элемента с энергией валентных электронов, близкой к энергии пустой энергетической зоны. В этом случае электропроводимость будет обеспечиваться электронами примеси. Таким образом, кристаллы с пределами запрещенной зоны менее 3 эв при определенных условиях становятся проводниками. Они называются полупроводниками. [c.214]

Наложение электрического поля к кристаллам приводит к снижению потенциального барьера, тормозящего перемещение ионов по решетке, и возникает ионная электропроводимость. Вероятность перескока ионов при термической активации W определяется соотношением [c.37]

Кроме того, многие физические характеристики стекол и кристаллов близки, например существование оптической прозрачности, характер и величины электропроводимости, не зависящие от степени кристалличности [66J. [c.164]

Для стойких оксидов появление собственных электронных дефектов возможно лишь при высоких температурах из-за большого значения величины запрещенной зоны S.E> >480 кДж/моль). Для технически чистых MgO и AI2O3 характерна проводимость с образованием либо электронных (п-тип), либо дырочных (р-тип) носителей заряда. Физика точечных дефектов и связанная с этим электропроводимость кристаллов подробно освещены в монографии [309]. [c.37]

Если в антиферромагнетике магнитные моменты атомов, направленные навстречу друг другу, не полностью взаимно компенсируются, такое явление называют нескомпенсированным антиферромагнетизмом или ферримагнетизмом. Ему отвечает наличие доменов в кристаллах, которые по поведению похожи на ферромагнетики.. Степень нескомпенсированности у различных ферромагнитных веществ неодинакова. Так, например, ферриты — Ре20а-М10 и РегОз-МпО — обладают сильным ферримагнетизмом. Низкая электропроводимость и сравнительно высокая магнитная проницаемость обусловили широкое применение ферритов в качестве магнитных материалов на высоких и сверхвысоких частотах. [c.194]

Зонньш механизм заключается в следующем Электроны в кристалле обладают строго определенными значениями энергии. Наивысший энергстическии уровень— зона, в которой находятся злектро зы, называется валентной. Наряду с разрешенными зонами существуют так называемые запрещенные, соответствующие тем значениям энергнн, которыми электрон не может обладать. Для перехода с одного энергетического уровня на другой Электрой должен преодолеть запрещенную зону, В металлах валентная зона не полностью заполнена электронами Наличие в этой зоне свободных уровней позволяет электрону переходить легко на них с заполненных уров1гей той же зоны, что и обусловливает хорошую электропроводимость металлов. [c.383]

Этот электрон решетки затем взаимодействует с кислородом согласно механизму, предложенному Гарнером и сотрудниками (см. стр. 325). Одновременное определение поверхности окиси меди, содержащей некоторое количество серы и сурьмы, и измерение электропроводности этих образцов позволили Ритчи и Колверту получить хорошее соответствие между скоростью образования Og на единице поверхности и электропроводностью, зависящей от количества добавленных серы и сурьмы. Они нашли, что максимальная скоррсть образования Og наблюдалась на чистой закиси меди. Полученная кривая электропроводности аналогична кривой скорости образования СО, (рис. 9), причем электропроводность имеет минимальное значение на чистой закиси меди. Авторы пришли к выводу, что при добавлении примесей электропроводимость возрастает, понижая, таким образом, несбалансированность заряда на поверхности, которую (несбалансированность) кристалл может поддерживать в стационарном состоянии. [c.339]

Заметное снижение яркости люминесценции и уменьшение электропроводимости под действием электроотрицательных адсор-батов происходит и у люминофоров на основе сульфидов цинка и кадмия, например у ZnS- l-фосфора и у dS. Этот эффект играет особенно существенную роль в случае мелкозернистых люминофоров, размер зерен которых, не превышающий нескольких микрон, сопоставим с длиной экранирования. Введение донорных примесей (например, d b) в dS позволяет, по крайней мере частично, скомпенсировать акцепторное действие созданных адсорбированными молекулами кислорода поверхностных уровней и увеличить благодаря этому темновую проводимость и фотопроводимость (сравн. [102]). С другой стороны, при получении фотопроводников адсорбция кислорода может играть и положительную роль, если повышенная по тем или иным причинам проводимость поверхностного слоя препятствует обнаружению объемной фотопроводимости кристаллов. [c.141]

Алюминат кремния Al(AlSi05), соответствующий минералу муллиту, кристаллизуется в ромбической системе (а=758,4, Ь = 769,3, с=577,0 пм) тугоплавок (/разл= 1810 °С). Муллит разлагается при 1800 °С на а-АЬОз и расплав ЗЮг. Другая природная модификация его представлена минералом силлиманит, также ромбической системы, устойчивым до 1545 °С. Благодаря стойкости к кислотам и игольчатой форме кристаллов (см. рис. 3.42) муллит может быть с успехом использован для создания КМ. Соединение стехиометрического состава (71,8% AI2O3) имеет ржЗ,2 г/см величина электропроводимости при 25 °С составляет 10 См/м. Как и у других описанных выше двойных оксидов, при 1500 °С она близка к 10 См/м, что соответствует излому на кривой lg у—1/Г, свидетельствующему об изменении механизма электропроводимости. [c.183]

В закороченном сегнетоэлектрическом пьезоэлементе электроны благодаря контактным явлениям переходят либо из металла в сегнетоэлектрик, либо из сегнетоэлектрика в металл, в зависимости от знака работы выхода металл — сегнетоэлектрик. В любом из этих случаев металлические электроды и кристалл сегнетоэлектрика заряжаются зарядами противоположного знака, а в нриконтантных областях возникает электрическое поле, ориентированное на каждой границе либо внутрь сегнетоэлектрического кристалла, либо в направлении из сегнетоэлектрика в металл. Если это электрическое поле сравнимо по величине с коэрцитивньш полем, то оно ориентирует вектор спонтанной поляризации так, что векторы спонтанной поляризации вблизи границ сегнетоэлектрика с электродами окажутся направленными навстречу друг другу, т. е. образуются встречные домены. В чистом сегнетоэлектрике граница между встречными доменами пройдет посредине кристалла. На этой границе сосредоточены свободные носители заряда — электроны или дырки, плотность заряда которых на единицу площади границы равна 2-Ро. Из элементарных соображений вытекает, что для ВаТЮз объемная плотность носителей заряда вблизи границы имеет порядок 10 сж", откуда следует, что граница между встречными доменами должна обладать высокой электропроводимостью. В работе приведены оценки толщины границы, искривления зон вблизи нее и разности работ выхода, при которой могут образоваться встречные домены. [c.406]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология