Электропроводимость полупроводников

Электропроводимость металлов выше Ю Ом -см , диэлектриков ниже 10 Ом -см- (при 298 К), проводимость полупроводников лежит между этими значениями. Однако главное отличие полупроводников от металлов состоит не в количественной оценке электропроводности, а в характере зависимости проводимости от температуры (рис. 4.19). Температурная зависимость проводимости металлов определяется временем свободного пробега электронов. С повышением температуры тепловые колебания атомов в узлах кристаллической решетки усиливаются, что приводит к увеличению взаимодействия их с электронами и к понижению проводимости. [c.187]

По способности проводить электрический ток вещества делятся на проводники, полупроводники и изоляторы (диэлектрики). Такое деление довольно условно. Нет веществ, абсолютно не способных проводить электрический ток, и иногда трудно отнести вещество к тому или иному классу. Электропроводимость зависит от температуры, давления, чистоты вещества (содержание примесей), кристаллической структуры (ср., например, алмаз и графит, белое и серое олово), характера химических связей и других факторов. [c.179]

Гальваномагнитные эффекты. Одним из гальваномагнитных эффектов является эффект Холла — явление возникновения в полупроводнике с текущим по нему током поперечного электрического поля под действием магнитного поля. Методика и аппаратура, ос- нованные на использовании эффекта Холла, позволяют определять удельную электропроводность материала, тип электропроводимости, подвижность и концентрацию носителей заряда, ЭДС и постоянную Холла. [c.175]

Полупроводниками называются вещества, занимающие по электропроводимости промежуточное положение между проводниками и изоляторами (диэлектриками). В настоящее время в полупроводниковых приборах и аппаратах применяются главным образом три полупроводниковых элемента — германий, кремний и селен. Эти элементы, как и все проводники — металлы, имеют кристаллическую структуру, но в строении их кристаллических решеток имеется существенная разница. У проводников кристаллические решетки состоят главным образам из атомов, потерявших один электрон. [c.24]

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]

Полупроводниковые терморезисторы (ПТР) представляют собой термометры сопротивления, выполненные из полупроводников с большим, обычно отрицательным, температурным коэффициентом. При повышении температуры увеличивается количество свободных электронов и электропроводимость полупроводника. [c.104]

Известно, что полное отражение электромагнитной волны обеспечивается материалами с высокой электропроводимостью (металлы), полнее поглощение возможно в материалах с плохой электропроводимостью (полупроводники, диэлектрики с большими потерями). [c.365]

Полупроводниками называют полимеры, имеющие электрическую проводимость 10 —10 См/м. К ним относятся полимеры с сопряженными двойными связями, полимерные комплексы с переносом заряда (КПЗ), некоторые биополимеры, а также диэлектрики, наполненные токопроводящими наполнителями. Полупроводники имеют признаки, характерные как для диэлектриков, так н для проводников электрического тока. Например, в переменных полях полупроводники характеризуются большими диэлектрическими потерями (так же, как и диэлектрики), а некоторые полупроводники имеют проводимость, характерную для прогводников. Механизм электропроводимости полупроводников может быть зонным, туннельным и механизмом перескоков. [c.383]

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]

Рис. 4.19. Зависимость электропроводимости ме-талла (/) и полупроводника (2) от температуры

По величине электропроводимости все тела, в том числе и полимеры, разделяют на три класса проводники, полупроводники и изоляторы (диэлектрики) [c.369]

Катализ первого класса, сокращенно называемый электронным катализом , осуществляется на твердых телах — проводниках электрического тока (металлах и полупроводниках). Эти тела обладают рядом общих физико-химических свойств, связанных с наличием в них подвижных электронов. Для них характерна электропроводимость, окраска (т. е. заметное поглощение света в видимой области), термоэлектронная эмиссия и внешний фотоэффект. К этому классу относятся каталитические реакции окисления, восстановления, гидрирования, дегидрирования, объединяемые в тип гомолитических. Все они сопровождаются разделением электронов в электронных парах молекул. Общий механизм действия катализатора сводится при этом к облегчению электронных переходов в реагирующих молекулах за счет собственных электронов катализатора. [c.19]

По электропроводимости тока все вещества делят на проводники, полупроводники и изоляторы (диэлектрики). [c.226]

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]

В рассмотренных выше методах определение примесей было основано на измерении электрических свойств материалов. Измерениями теплопроводности можно обнаружить даже нейтральные примеси, и этот метод моя ет дополнить уже описанные методы анализа. Другое преимущество метода теплопроводности в том, что можно исследовать материалы различной электропроводимости, а не только одного класса полупроводников или изоляторов. [c.391]

Примечание. В зависимости от величины удельного электрического сопротивления р (соответственно электропроводимости х) различают проводники, полупроводники и изоляторы [c.236]

Методом термоэдс. показано, что все исследованные образцы являются полупроводниками и-типа, за исключением чистой окиси хрома — дырочного полупроводника. Следовательно, возрастание электропроводимости в среде каталитической реакции обусловлено тем, что хемосорбированный на поверхности катализатора метанол, выполняя роль донора электронов, увеличивает концентрацию носителей тока в системе. [c.217]

Из приведенных в Таблице данных видно, что доля ионной проводимости очень мала. Ионная составляющая проводимости связана с подвижностью кислородно-ионных вакансий, наличие которых возможно в кристаллической решетке смешанных окислов [5]. Малая величина ионной составляющей проводимости исследованных систем показывает, что все изученные катализаторы являются полупроводниками с электроннодырочной проводимостью. Экстремальный характер изменения электропроводимости с составом обусловлен увеличением электронной составляющей проводимости, т. е. связан с наличием электронных дефектов. [c.218]

Особенно серьезно нарушения в структуре и загрязнения сказываются на электропроводимости полупроводников. Дальнейшее развитие техники полупроводников и микроэлектроники было бы невозможно без высокочистых полупроводниковых материалов. При изготовлении элементов электронной техники очень высокие требо- [c.60]

В качестве полупроводников могут быть использованы диэлектрики, наполненные токопроводящими наполнителями ме-d 1ЛИЧССКИМН порошками, графитом, техническим углеродом В качестве металлических наполнителей используют серебро, никель и другие металлы, не подвергающиеся окислению и не вызывающие химического разрушения полимеров Механизм электропроводимости наполненных систем (полупроводников и диэлектриков) более близок к туннельному, хотя не исключается возможность эмиссии электронов от частицы к частице. Туннельное сопротивление определяется толщиной прослойки полимера, которая зависит от содержания и размера частиц, их распределения и других факторов С уменьшением толщины прослойки сопротивление снижается. Его значение зависит также от диэлектрической проницаемости полимера, разделяющего частицы прн уменьшении проницаемости оно снижается В об- ia TH слабых полей сопротивление практически не завнсит от напряження, а при высоких значениях напряжения сопротипле-ние уменьшается [c.386]

Истинные полупроводники (собственная полупроводимость) СиО, С03О4, rgOg. Концентрация электронных дырок равна концентрации междоузель-ных электронов Ла + к 0 Электропроводимость не зависит от окислительной способности атмосферы. [c.39]

Аноды из оксидов железа. Наибольшее распространение из анодов этой группы получили магнетитовые аноды. Магнетит Рез04 представляет собой смешанный оксид железа со структурой обратной шпинели Ре +(Ре2+реЗ+)04. Магнетит принадлежит к классу полупроводников, обладающих электронной проводимостью. Электропроводимость магнетита низка и сильно зависит от соотношения Ре + Ре +. Наибольшей электропроводимостью обладают оксидные фазы, по составу близкие к Рез04 и при соотношении Ре + Ре + = 2. [c.13]

Полимерные полупроводники, относящиеся к полнмеривлм комплексам с переносом заряда, характеризуются высокой про-води.мостью как вдоль макромолекулы, так и между молекулами Перенос тока в них осуществляется преимущественно по зонному механизму с невысокой шириной запрещенной зоны ( 0,1—0 3 эВ). К полимерным ком1 лек-сам относят я системы, включающие мономерные звенья, играющие роль доноров электронов, и соединения, выполняющие роль акцепторов. Образование донорно-акцепторных комплексов сопровождается частичным илн полным переносом электрона с орбитали донора на орбиталь акцептора. Электропроводимость этих соединений зависит от степенн взаимодействия компонентов. Увеличение донорно-акцепторного взаимодействия приводит к уменьшению расстояния между компонентами и повышению электрической проводимости [c.385]

Таким образом, изменяя содержание наполнителя, характер его распределения в полимере, уронспь взаимодействия полимер— нанолннтель, контактное сопротивление между частицами, можно в широких пределах варьировать электропроводимость наполненных композиций, превращая диэлектрик в полупроводник нли в электропроводящий материал. [c.387]

ВгОз + ЗMg = ЗMgO + 2В Реакционную смесь после охлаждения обрабатывают соляной кислотой. При этом избыточный магний и образовавшийся оксид магния растворяются, а бор, не реагирующий с соляной кислотой, остается в виде аморфного темно-бурого порошка. Как и кремний, аморфный бор растворяется в некоторых расплавленных металлах, например в расплавленном алюминии. При охлаждении этого раствора выделяется кристаллический бор красного цвета с металлическим блеском. Аморфный бор имеет плотность 1730 кг/м , кристаллический — 2340 кг/м . По твердости кристаллический бор близок к алмазу и является полупроводником. Его электропроводимость при повышении температуры от 5 до 100 °С возрастает в 30 раз, а при нагревании до 6000 °С — приблизительно в 100 раз. Аморфный бор плавится при 2075 °С, а кристаллический при температуре около 2300 °С. [c.341]

Халькогенидные стекла обладают электронной проводимостью, свойственной полупроводникам и обнаруживают внутренний фотоэффект, Электронная проводимость сохраняется как в твердом, так и в расплавленном состояниях. Электропроводимость халько- [c.57]

При повышенных температурах в оксидах возможны и сте-хиометрические нарушения, т. е. возникновение дефектов несте-хиометрии. При дефиците кислорода образуются вакансии для 0 -ионов, межузельные катионы и свободные электроны. Диоксид циркония при 1000 °С переходит в ZrOi,9- По данным измерения электропроводимости и чисел переноса при ро > 10 Па он является полупроводником р-типа, а при ро <10 Па — п-типа. [c.36]

В полупроводниках (условно 7 = 10 —10 См/м) существует разрыв между уровнями энергии указанных зон ( запрещенная зона ), для преодоления которого электрон должен получить энергию активации. Запрещенная зона характеризуется величиной А = 0,1—3 эВ. Вещества с А >8 эВ (289,45 кДж/моль) относят к изоляторам (для ip- A = 5,2 для AI2O3 — 7 эВ). Устанавливать резкую границу по величине A между отдельными типами веществ (проводники, полупроводники, изоляторы или диэлектрики) нецелесообразно, поскольку вещества подразделяют на указанные выше группы также и по механизму ее электропроводимости и характеру зависимости "f—Т. [c.91]

Характер изменения электропроводимости в зависимости от температуры для веществ с различными типами химической связи схематически показан на рис. 3.32 [18]. Металлическая проводимость характерна кроме некоторых оксидов (например, ЕеОз) и для многих боридов, нитридов, карбидов и силицидов -элементов. При этом электропроводимость их может превышать значения, присущие металлам, из которых они образованы. Так, для TiB2, 2гВ2 и НГВг величина Х=6—10 МСм/м, что в 3 раза превышает значения этого показателя для соответствующих металлов [1]. Оксид кобальта — полупроводник, характеризуемый резким увеличением проводимости с ростом температуры. Для У02 с ростом температуры характерен резкий переход из полупроводникового в проводниковое состояние при 330 К за счет изменения его кристаллической структуры [18]. В действительности диоксид ванадия характеризуется широким диапазоном нестехиометричности по составу он отвечает формуле У01,8-2.2 [37, 94]. [c.93]

Новый метод повышения маслоемкости основан ка известной особенности электрохимического процесса при работе детали в качестве анода — образовании покровных пленок разнообразной формы и состава. Они имеют разную электропроводимость (в зависимости от условий образования) и могут быть полупроводниками и изоляторами. Протекание электрического тока обеспечивается имеющимися в пленках порами, что приводит к локальной, как по трафарету, обработке поверхности трения. При этом на изделии образуются микрокаверны — до 600 на 1 мм поверхности глубиной около 20 мкм. Режим процесса выбирается по потенциостатической диаграмме при работе образца в зоне пассивации. [c.42]

Для выпрямления переменного тока и получения нерегулируемого или регулируемого напряжения постоянного тока применяются полупроводниковые приборы диоды и тиристоры. Принцип действия полупроводниковых приборов основан на явлении односторонней проводимости границы раздела двух полупроводников с различными типами электропроводимости — электронной ( -проводимость) и дырочной ( э-нроводимость). [c.206]

Как известно, малые добавки оказывают сильное действие также на электропроводимость и другие характеристики полупроводников. Многие окис-ные катализаторы являются полупроводниками. В начале 50-х годов С. 3. Рогинским и Ф. Ф. Волькенштейном были сформулированы основные представления электронной теории катализа и хемосорбции на полупроводниках, основанные на применении к этим явлениям зонной модели и поддержании электронно-дырочного равновесия на поверхности полупроводника при взаимодействии с молекулами. Эта концепция в одноэлектронном приближении с несколькими дополнительными гипотезами дальше детально развивалась Ф. Ф. Волькенштейном, В. Л. Бонч-Бруевичем, В. Б. Сандомирским, Ш. М. Коганом, а за границей — Хауффе, Вейсом, Жерменом, Моррисоном и другими и стала впоследствии широко популярной среди всех специалистов по катализу. [c.8]

Электропроводящие пластмассы, не подвергающиеся термообработке, обнаруживают р-тип проводимости (как п у полупроводников). Образцы, обработанные при температуре до 200 °С, также имеют р-тип проводимости, а термообработанные при 225—270 °С — р- и п-типы электропроводимости. [c.89]

Недавние разработки систем контроля были основаны также на применении дозиметрического контроля состава выхлопных газов для обеспечения прямой обратной связи по ходу работы двигателя. Кислородные датчики в выхлопных газах позволяют регулировать поступление воздуха в двигатель и, таким образом, с их помощью поддерживаются постоянные условия реакции в присутствии катализатора. В датчиках одного типа используется твердый электролит (например, смесь оксида циркония 2гОг с оксидом иттрия УгОз), который составляет часть электрохимического элемента. Потенциал элемента зависит от концентрации кислорода в электролите, которая при повышенных температурах зависит от содержания кислорода в выхлопных газах. Работа датчиков другого вида зависит от электропроводимости твердых полупроводников. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология