Электропроводность примесная

В отличие от полупроводников электропроводность металлов мало зависит от имеющихся в их структуре примесных дефектов. Однако примесные дефекты могут оказывать существенное влияние на другие свойства металлов. Так, механические характеристики металлов сильно зависят от наличия в их структуре междоузельных примесных дефектов. С учетом плотнейшей упаковки металлических кристаллов в междоузлия способны попадать лишь микрочастицы небольших размеров, такие, как атомы водорода, углерода, кислорода, азота. Кристаллы многих металлов часто поглощают большое количество указанных примесей. Например, количество водорода, поглощенного [c.89]

Электропроводность примесных полупроводников (точнее с преобладающей концентрацией донорных или акцепторных уровней) складывается из двух слагаемых ст = + сгг, где [c.244]

Если поглощение фотонов в полупроводнике сопровождается увеличением его электропроводности за счет переброски электронов с примесных уровней или из валентной зоны в зону проводимости беч выхода электронов наружу, то такой процесс называется внутренним фотоэффектом. [c.271]

Электропроводность примесного карбида кремния растет примерно до 600° С, затем ее рост задерживается из-за падения подвижности носителей и даже начинает уменьшаться до появления собственной проводимости, которая начинает проявлять себя в интервале 1400— 1500° С. Ширина запрещенной зоны собственно карборунда a = = 2,86 эв (при 0° К А = 3,1 эв). [c.292]

Однако большая подвижность этих ионов по сравнению с примесными ионами приводит к тому, что их влияние необходимо учитывать в ряде процессов. Так, идеально очищенная вода должна проявлять слабую электропроводность. [c.118]

Каталитические реакции на полупроводниковых катализаторах весьма часто проводятся в области столь высоких температур (400— 500° С), что участие примесных электронов в электропроводности полупроводников невелико. [c.26]

В пределах температур между первым и вторым экстремумами продолжается удаление примесных атомов, рост плоскостных углеродных сеток и образование межплоскостных связей. Все это приводит к уплотнению углеродной части кокса, интенсивному возрастанию его электропроводности и упругих свойств с одновременной потерей пластических свойств. [c.234]

В отличие от обычных органических соединений не исключено, что механизм электропроводности в АСВ и олигомерах на их основе, сводится к сочетанию собственной и примесной проводимости. Поэтому, величины ДЕ и ДР, также как и ПИ с СЭ, представляют собой усредненные характеристики. [c.32]

С другой стороны, поскольку обычно электропроводность в полимерах связана с переносом собственных или примесных ионов (последние даже можно использовать в качестве электрических меток ), то, как всякий процесс переноса, она может служить индикатором на изменения фазового или, релаксационного состояния. [c.261]

При высоких температурах это соотношение выполняется, при низких большую роль по сравнению с собственной играет так называемая примесная электропроводность. Атом примеси может отдавать свой электрон (быть донором). Если энергетический уровень электрона примеси окажется вблизи от верхней зоны, то электрон может от примеси перейти в верхнюю зону и превратиться в электрон проводимости. Такие полупроводники называются полупроводниками /г-типа, или электронными. [c.518]

Величина и расположение этого максимума зависят от концентрации примесей, но характер изменения подвижности одинаков для полупроводников с собственной и примесной электропроводностью. Для большинства полупроводниковых материалов максимум подвижности находится в области очень низких температур (20—80° К). [c.131]

Характерной особенностью полупроводников является их способность резко изменять свойства под влиянием очень малых концентраций примесей. Так, при введении очень небольшого числа атомов мышьяка в решетку германия в ней появляется на каждый атом мышьяка один избыточный электрон атом мышьяка имеет пять валентных электронов, атом германия — четыре эти четыре электрона используются на связи с четырьмя соседними, поэтому при замещении атома германия атомом мышьяка один электрон остается слабо связанным и относительно легко может перейти в зону проводимости. Таким образом введение мышьяка увеличивает электропроводность германия — в зоне проводимости оказывается больше электронов. Наоборот, при введении в решетку германия атома, имеющего всего три валентных электрона, например индия, эти примесные атомы не могут образовать четырех связей и около атома индия возникает дырка , электронная вакансия, на которую может быть вытянут электрон из зоны проводимости. Вполне возможно также, что тот или иной донор электронов помещается не в узле решетки, а в междоузлии, отдавая в зону проводимости свой электрон. Соответствующее поведение для акцептора электронов принципиально возможно, но практически почти никогда не наблюдается вследствие того, что более объемистые отрицательные ионы трудно ввести в междоузлия. [c.283]

Электропроводность, вызванная влиянием примесей, называется примесной. Действие доноров или акцепторов электронов определяется относительным положением их энергетических уровней и уровней зон заполненной и проводимости. [c.283]

Таким образом, на каталитическую активность влияют прежде всего ионы, несущие заряд, отличный от заряда катиона решетки. Такие ионы обладают модифицирующим действием и являются модифицирующими центрами. Модифицирование, в первую очередь, проявляется в изменении энергии активации каталитического процесса. На каталитическую активность оказывают влияние только добавки, существенно изменяющие электропроводность. Модифицирование каталитических свойств и электропроводности тесно связано с изменением концентрации свободных дырок и электронов в решетке. В подборе модифицирующих добавок и в характере их влияния на разные системы возможно установление закономерностей, связанных с электронным механизмом модифицирования и катализа. Эти закономерности характерны для процессов на примесных полупроводниках. [c.168]

Наиболее чистые образцы германия имеют удельную электропроводность порядка 0,01—0,02 ом -см . Примеси, вводимые в высоко-очищенные образцы полупроводников, сильно увеличивают электропроводность, а значит, уменьшают удельное сопротивление. Например, при введении примерно 10 атомов сурьмы в 1 сж особо чистого германия (4- 10 вес. %) с удельной проводимостью 0,017 oм м последняя увеличивается примерно на порядок, а сопротивление падает с 60 до 4—10 ом-см. Полупроводники, содержащие примеси (реальные полупроводники), называются примесными. Примеси в полупроводниках принято делить на донорные и акцепторные. Первые создают электронную проводимость, а вторые — дырочную. [c.239]

Нетрудно убедиться, что, если Пд = О или рд = О, то выражение (600) переходит в (596), а если Пд = р и Ир = и , постоянная Холла равна нулю и, следовательно, э.д. с. Холла тоже равна нулю. Как видно из формул (5996) и (600), в случае смешанной проводимости одновременное измерение постоянной Холла и электропроводности не дает достаточных данных для определения подвижности и концентрации электронов и дырок, так как мы имеем два уравнения с четырьмя неизвестными. В этом случае можно выйти из положения, определив подвижность дырок или электронов экстраполяцией из области примесной проводимости, а также, воспользовавшись соотношением Пд — Рд = Задача может быть также решена, если к формулам (5996) и (600) добавить еще независимые уравнения, т. е. одновременно произвести измерение термо-э. д. с. (см. гл. V, 1) и еще каких-либо эффектов. Вопрос несколько упрощается для области собственной проводимости, где Пд = Рд. [c.330]

Отличительной чертой воды по Сравнению с большинством, других жидкостей является содержание ионов оксония и гидроксила— продуктов диссоциации молекул воды. Концентрация этих ионов мала и составляет величину порядка 10 моль/л. Однако большая подвижность этих ионов по сравнению с примесными ионами приводит к тому, что их влияние необходимо-учитывать в ряде процессов. Так, идеально очищенная вода должна проявлять слабую электропроводность. [c.118]

Легче всего проследить зависимость о от концентрации примесей, так как этим параметром можно управлять, и электропроводность в примесной области именно от него зависит наиболее существенным образом. Термодинамически равновесная концентрация дефектов Шоттки в собственной области проводимости определяется законом действия масс [уравнение (9.3)] [c.13]

Все без исключения аллотропные модификации структуры А4, отвечающей стабильным формам, являются полупроводниками, их удельная электропроводность с повышением температуры возрастает. С позиций теории валентных связей этому явлению можно дать следующее объяснение. Считается, что как кремний, так и германий образуют ковалентные связи в 5р -гибридизованном состоянии, причем энергия связи 81—81 и Ое—Ое составляет соответственно 221,5 и 167,2 кДж-моль , т. е. они весьма невелики в сравнении с энергией связи С—С в решетке алмаза (346,9 кДж-моль- ). Следовательно, при повышении температуры связи могут легко рваться, и появившиеся свободные электроны перемещаются внутри кристалла, обеспечивая электрическую проводимость. Полупроводники с таким механизмом проводимости называются собственными полупроводниками, а проводимость такого типа — собственной проводимостью. В случае если в кристалле в виде примесей содержатся атомы мышьяка Аз, сурьмы 8Ь или других элементов подгруппы УБ, замещающих 81 и Ое в узлах кристаллической решетки, возникают избыточные электроны, которые, перемещаясь внутри кристалла, вызывают электрическую проводимость электронная примесная проводимость полупроводники п-типа). В случае если примесями являются трехвалентные атомы элементов подгруппы П1Б—В, Оа и др., то в решетке [c.103]

В реальных кристаллах всегда существует определенное количество атомов примесей, валентные электроны которых располагаются на отдельных уровнях в запрещенной зоне. Эти электроны могут быть переведены в зону проводимости, причем необходимая для этого энергия может быть намного меньше АЖ Если АЖ велика, так что собственной проводимостью в рассматриваемой области температур можно пренебречь, а концентрация примесей не очень мала, то электропроводность обусловлена, в основном, "примесными" электронами. Подвижность (Дз значительно слабее зависит от 0, чем к. При рассеянии носителей электрического заряда на акустических (теп- [c.410]

В принципе все физические свойства кристаллов зависят от их структуры и, следовательно, от дефектности решетки. Однако не все свойства в равной мере чувствительны к наличию дефектов. Обычно число равновесных дефектов относительно невелико, поэтому к мало чувствительным свойствам относятся все те, которые зависят только от средних значений молекулярных параметров частиц в решетке. Сюда относятся такие термодинамические свойства, как теплоемкость и энергия кристаллов. Более чувствительны к наличию дефектов оптические свойства кристаллов в области основной полосы поглощения. Высокочувствительны те физические свойства, которые практически полностью определяются наличием отдельных дефектов в кристаллической решетйе — диффузия в кристаллах, электропроводность примесных полупроводников, поглощение света вне основной полосы поглощения, люминесценция, некоторые магнитные свойства, скорость химических реакций в кристаллах. Для химии большое значение имеет равновесная нестехиометричность ионных кристаллов, возникающая в связи с появлением в решетке структурных дефектов. [c.271]

Второй типичный график температурной зависимости электропроводности примесных кристаллов представлен на рис. 6.6 для легированного М 2. Здесь отчетливо виден изгиб кривой, связанный с переходом от примесной к собственной электропроводности кристалла. На вставке этого рисунка показана концентрационная зависимость электропроводности образ-[Mg] /2, предсказы- [c.188]

Элементарные кремний и германий представляют собой полупроводниковые материалы, которые в настоящее время очень широко применяются для производства транзисторов, термистеров, фотоэлементов и других деталей радиоэлектроники, радио- и электротехники. Электропроводность кристаллических германия и кремния (и других полупроводников) в значительной степени обусловлена ничтожными примесями атомов других элементов, замещающих атомы германия и кремния в их кристаллических решетках. Появление некоторого числа свободных слабосвязанных электронов или электронных вакансий, так называемых дырок, придает кристаллам полупроводниковых материалов свойство избирательной проводимости отрицательной — электронной — или положительной — дырочной. Электропроводность полупроводников определяется не только природой и концентрацией примесных элементов (которая, вообще говоря, обычно бывает очень мала атома примеси на 10 —10 атомов основного элемента), но и физическими [c.104]

Для оценки влияния примесных атомов на электропроводность полупроводника необходимо определить изменение полной потенциальной энергин системы при переходе одного электрона с примесного уровня в зону проводимости. Эта величина называется энергией активации донорных примесей —А до и для ее расчета следует воспользоваться методами, которые были применены в 8 при определении ширины запрещенной зоны —Ниже мы не пойдем по этому пути, а просто покажем, что энергия акти-фВации донорных примесей не может быть большой отрицательной величиной. Для этого прибегнем к следующим рассуждениям. Энергия ионизации атомов элементов, применяющихся в качестве донорных примесей, находятся в пределах 4—10 эв (см. табл. 1). При отрыве электрона, находящегося на первой возбужденной орбите, необходимо затратить энергию, в 2—4 раза меньшую, чем энергия ионизации, т. е. 1—5 эв. Такой результат мы получаем на основании формулы (44), при выводе которой предполагалось, что ионизируемые атомы находятся в среде с диэлектрической проницаемостью е, равной 1. В случае, когда е> 1, энергия ионизации уменьшается в е раз. Значения диэлектрической проницаемости для кремния и германия равны соответственно 11 и 16. Отсюда следует, что энергия ионизации донорных примесей в кристаллах этих элементов должна находиться в пределах от — эв =0,06 до — эв = 0,45 . С другой [c.126]

В полупроводниках р-типа имеются примесные уровни, пе заият1,1е электронами (см. рис. 28, в). При повышении температуры наблюдается переход электронов из валентной зоны на примесные уровни (ел — потенциальный барьер перехода), в результате чего в валентной зоне появляются вакансии. За счет электронов валентной зоны осуществляется ненулевая электропроводность кристалла при Г > О, заметно возрастающая с ростом температуры. Примеси рассмотренного типа называют акцепторами. Примером акцептора может служить бор или алюминий в гермации. [c.194]

В этих условиях полупроводник ведет себя, как металл его электропроводность вследст.вне тепловых колебаний решетки уменьшается с ростом температуры. Так будет продолжаться до тех пор, пока температура ио достигнет уровня, при котором концентрация электронов, заброшенных пз валентной зогы, не станет больше концентрации примесных электронов. При дальнейшем повышении температуры полупроводник становится собственным. [c.283]

Аналогично атомы 1П гр. (В, А1, Са, 1п)-типичные акцепторы в Ое и 81. Дырка, к-рая остается в месте захваченного примесью валентного электрона Се или 81, очень слабо связана с примесным ионом и при не очень низких т-рах легко превращ. в своб. носитель заряда (носитель тока). Во мн. бинарных П. типа А В источниками дырок являются вакансии атомов А , а вакансии В источниками электронов проводимости. Электропроводность П., определяемая электронами примесных атомов, наз. примесной проводимостью, а введение определенных примесей для получения П. с разл. требуемыми св-вами-легированием П [c.56]

Кондуктометрическое титрование проводили двумя способами, в зависимости от того, можно ли было отличить при титровании примеси воды в растворителе от примесей воды в анализируемом образце. В методе I сначала проводили титрование остаточной (примесной) воды до кондуктометрически определяемой конечной точки, затем добавляли анализируемую пробу и вновь титровали. В методе П остаточную воду и образец определяли титрованием в одном опыте. Последний метод применим в том случае, когда определенный участок на графике кондуктометрического титрования соответствует реакции воды. В обоих методах титрования использовали аликвотные порции 50 мл раствора диметилсульфоксида для получения удовлетворительных результатов с каждой аликвотной порцией растворителя приходилось титровать лишь одну пробу. Каждое титрование занимало около 15 мин Во всех измерениях электропроводности учитывалось изменение объема раствора во время титрования. Конечные точки титрования определяли как точки пересечения прямых линий, проведенных по результатам измерений электропроводности. [c.58]

На участке III (ниже 390 °С для данного образца Na l) электропроводность отклоняется вниз от идеальной зависимости в примесной области. Это связывают с образованием комплексов дефектов, таких, как пары катионная вакансия — анионная вакансия или катионная вакансия — примесный (гетеровалентный) катион . Комплексы дефектов возникают при взаимодействии простых дефектов, являющихся ближайшими соседями или соседями второго порядка. Взаимодействие ближайших соседей, имеющее место в данном случае, сильно отличается от упоминавшегося выше дебай-хюккелевского взаимодействия, которое, будучи дальнодействующим, связано с необходимостью сохранения электронейтральности. Для того чтобы катионная вакансия, входящая в комплекс дефектов, получила возможность двигаться, ей должна быть сообщена дополнительная энергия, необходимая для диссоциации комплекса. В итоге энергия активации иа участке III оказывается больше, чем Е иг на участке II. [c.12]

Многие свойства кристаллических тел объясняются наличием таких дефектов Последние могут быть собственными, если они образуются вследствие теплового движения в кристалле, или примесными, если в кристалле появляются посторонние примеси случайно или преднамеренно Дефекты могут затрагивать одиу или несколько элементарных ячеек или весь кристалл в целом В устойчивом состоянии структурные элементы кристаллов совершают тепловые колебания около узлов кристаллической решетки При этом электроны располагаются на наннизших из возможных энергетических уровнях В результате теплового воздействия или облучения светом определенное число электронов переходит на более высокие энергетические уровни, при этом они приобретают возможность передвигаться по кристаллу Этим явлением обусловлена электропроводность многих твердых тел, являющихся в обычных условиях диэлектриками Вакантное место, возникшее в системе после удаления электрона, образует дефект, который носит название положительной дырки (или просто дырки) Такие дефекты характерны для молекулярных и атомных кристаллов [c.239]

Понижение энергии активации проводимости и увеличение электропроводности катализатора при введении небольшой добавки железа наиболее естественно связать с переходом от механизма собственной проводимости к проводимости по примесным уровням. Согласно ооляронной модели, электропроводность по примесным уровням при наличии определенной компенсации осуществляется путем переноса носителя между различными валентными состояниями примеси в упорядоченной или неупорядоченной структуре. [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология