Доноры меди в германии

НОМ ионизационном состоянии. Так, если медь расположена в междоузлиях кристаллов германия и кремния, то она служит донором электронов. [c.127]

Поэтому можно ожидать, что присутствие других примесей будет влиять на характер распределения меди. Действительно, экспериментальные данные качественно подтверждают это предположение, хотя в связи с наличием прямого взаимодействия дефектов (см. разд. 7.2) интерпретация этих данных довольно сложна. Точно так же на распределение марганца по узлам и междоузлиям решетки германия влияет присутствие доноров или акцепторов. [c.127]

Рассмотрим влияние электронно-дырочного равновесия на степень ионизации примеси, имеющей переменную валентность. Электронные состояния, лежащие ниже уровня Ферми, в основном заполнены, в то время как электронные состояния, лежащие выше уровня Ферми, как правило, не заполнены. Так, степень ионизации меди в германии [см. (7.13)] определяется положение.м уровня Ферми в каждом конкретном образце, поскольку уровень Си лежит выше уровня Си ", который в свою очередь лежит выше уровня Си" (см. рис. 44). Добавление доноров или акцепторов ведет к изменению уровня Ферми, а, следовательно, и степени ионизации меди. Имеется ряд соединений, в которых примеси переходных металлов имеют переменную валентность например, Мп в MgO может находиться в виде ионов Мп +, Мп + и Мп +. Добавляя литий, можно регулировать степень ионизации марганца. Если [Ы]>2[Мп], то чтобы компенсировать заряд, марганец должен стать четырехзарядным если [Ы] =[Мп], следует ожидать, что марганец будет трехзарядным промежуточные значения концентрации дадут смесь и Мп +. Окислительная среда способствует образо- [c.129]

Несмотря на то что конкретные примеры примесных атомов, действующих в зависимости от местонахождения в решетке, как доноры или как акцепторы известны (медь и литий в германии и кремнии), механизм внедрения, соответствующий области П1, экспериментально до сих пор не подтвержден. Это связано с малой растворимостью примеси, которая едва позволяет достичь области П, но делает невозможным достижение области П1. Другими слова- [c.268]

Рис. XII.16. Влияние доноров (мышьяка) и акцепторов (галлия) на концентрацию различных медных центров в насыщенном медью германии Т = 600 . Экспериментальные данные взяты из работ Холла и Ракетте [21, 22].

В полупроводниках имеются также примесные уровни, значительно удаленные и от начала зоны проводимости и от конца валентной зоны. Эти глубокие уровни могут быть как донорами, так и акцепторами электронов. Поскольку их энергия ионизации велика, они не вносят существенного вклада в концентрацию носителей за счет обычной термической ионизации, но могут служить ловушками (такими же, как неглубокие уровни обычных примесей) при компенсации избыточных доноров и акцепторов или же центрами рекомбинации в полупроводниках. Иногда, например при поглощении света, электроны переходят из валентной зоны в зону проводимости, что приводит к избыточной, неравновесной концентрации носителей, электронов и дырок, которые в конечном итоге рекомбинируют. При малых избыточных концентрациях скорость рекомбинации пропорциональна концентрации носителей, и их число убывает во времени по закону, где т —константа, называемая ереляжызнм. Время жизни при прямой рекомбинации может быть довольно большим вследствие необходимости одновременного выполнения двух законов сохранения энергии и импульса. Поэтому часто рекомбинация протекает с большей скоростью путем захвата носителей одного знака атомами примесей с более глубокими уровнями и последующей рекомбинацией носителями противоположного знака. Примером примесных уровней, которые служат центрами рекомбинации, являются уровни меди и никеля в германии. Процесс рекомбинации чрезвычайно чувствителен к наличию определенных примесей одна часть никеля на миллиард частей германия уменьшает время жизни носителей на один-два порядка. [c.74]

Обнаружено, что и литий, и медь быстро диффундируют во многие из этих полупроводников — как и в большинство твердых тел. О равновесии в GaAs с медью, выступающей в начале в качестве поверхностной фазы, сообщалось в работе [37]. Результаты показывают, что в арсениде галлия, подобно случаю меди в германии или кремнии, атомы меди перемещаются как по узлам, так и по междоузлиям. Однако, как видно из рис. 15, равновесная растворимость в GaAs значительно больше. Вызвано ли это образованием пар из атомов меди в узлах и междоузлиях, как это, по-видимому, имеет место в PbS, не известно. Поскольку известно, что кристалл содержал приблизительно 10 доноров и акцепторов (компенсация), то, возможно, происходит образование пар или реакция между Си или Си - и присутствующими донорами, что также приводит к увеличению растворимости меди. Доказательство того, что реакции такого рода действительно имеют место, получено в опытах с арсенидом галлия, легированным серой, и с фосфидом галлия, содержащим неизвестные доноры. В обоих случаях добавление меди приводило к компенсации образцов вплоть до температур примерно 700°, что было показано измерениями эффекта Холла и инфракрасного поглощения. В подобных же опытах, когда литий взаимодействовал с акцепторами в антимониде галлия, наблюдалось полное исчезновение поглощения свободными дыр- ками [38]. [c.282]

Анализ экспериментального материала по диффузии примесей в германии показывает, что их можно разделить на быстро диффундирующие и медленно диффундирующие. Первые (медь, серебро, литий и др.) диффундируют по меяадоузлиям, а вторые (фосфор, цинк, галлий и др.) — по вакантным узлам решетки германия. Кроме того, акцепторы диффундируют медленнее доноров, так как первые имеют больший объем. [c.102]

В отличие от германия в кремнии акцепторы диффундируют быстрее, чем доноры. При,одних и тех же температурах коэффициеты диффузии примесей в кремнии на несколько порядков меньше, чем в германии, а энергия активации выше. У элементов III, IV и V групп Периодической системы наблюдаются наименьшие значения коэффициентов диффузии. Элементы указанных групп в германии и кремнии диффундируют по узлам решетки. Как в германии, примесные атомы меди, лития и некоторых других элементов I, II и VIII групп в кремнии диффундируют очень быстро. Воз1 10жно, что атомы указанных элементов диффундируют по междоузлиям. [c.113]

На рис. П1.4 представлено несколько кривых солидуса, рассчитанных для германия с помощью уравнения (П1.27) при допущении, что ЫЯ = 3/2 и Г ,А = Tf, Ge = 1209° К A/if,А = 8100 тл/моль. Из рисунка видно, что чем меньше величина k, тем более ярко выражена ретроградная растворимость, причем максимум растворимости в твердой фазе с увеличением k сдвигается к более низким температурам. Холл [20] проанализировал экспериментальные данные, характеризующие ретроградную растворимость примесей в германии и кремнии вдоль линий, указанных на рис. П1.4. Им было обнаружено, что энтропийный член, определенный экстраполяцией графика зависимости In от 1/Т к Т - -оо, оказался положительной величиной. Это указывает на то, что парциальная энтропия примесей в твердой фазе была на 2R — SR больше, чем в жидкой, тогда как должна была бы быть на R меньше, если исходить из теплоты плавления чистых примесей. Ранее Мейеринг [16] получил подобные результаты для сплавов серебра, меди, золота и алюминия. Оба автора относят избыточную энтропию твердой фазы к эффектам изменения объема и колебательного спектра, обусловленным разрыхлением кристаллической решетки при введении атомов, которые ей не соответствуют. В случае металлических сплавов эти представления подтверждаются фактом значительного уменьшения температуры Дебая при образовании твердых растворов. Рассчитанная отсюда избыточная энтропия количественно согласуется с величиной, полученной из кривой ликвидуса. Вероятно, что и в случае германия и кремния по крайней мере некоторая часть эффекта имеет то же происхождение. Дополнительные изменения могут быть обусловлены тем, что примеси, изученные Холлом и сотрудниками, действуют в германии и кремнии как доноры и акцепторы и приводят к образованию одинаковой концентрации [c.101]

Экспериментальные данные показывают, что п = 4. Подробнее этот вопрос обсуждается в разделе XI.4. При наличии таких акцепторов, как В, А1, Оа или 1п, образуются более сложные ассоциаты, содержащие группы 8104 и С1е04 [94]. В связи с тем что эти группы действуют как доноры, дальнейшую ассоциацию можно рассматривать как взаимодействие противоположно заряженных дефектов (см. разд. IX.2.1), например SiO + А181 -V(5Ю А1з1)х. В работе Фуллера [95] рассмотрен вопрос об ассоциации меди и кислорода в германии. [c.221]

Рассмотренные выше случаи были изучены экспериментально Рейсом и Фуллером [2, 3] на кремнии, содержащем постоянное количество бора в узлах решетки (акцептор) и переменное количество междоузельного лития (донор) Потемкиным и др. [4] на германии, легированном сурьмой (донор, постоянная концентрация) и медью (акцептор, переменная концентрация), Мак-Калдином [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология