Кристаллы электронные свойства, влияние примесей

Если вводить в кристалл не донорную, а акцепторную примесь, то в области низких концентраций свойства кристаллов будут такие же, как и в случае донорной примеси. Но когда концентрация акцепторов станет достаточно большой, то при любой температуре условие электронейтральности примет вид Ад ] = / концентрации ионизированных акцепторов и дырок будут расти пропорционально Р а концентрации электронов и ионизированных вакансий будут убывать пропорционально Р (рис. 4.5, виг). Полученный результат соответствует общему правилу взаимного влияния ионизированных дефектов или примесей растворимость (концентрация) ионизированной примеси или дефекта возрастает, когда в кристалле присутствуют ионизированные дефекты противоположного знака и, в свою очередь, повышает концентрацию (растворимость) этого дефекта если же они несут заряды одного знака, то их концентрации (растворимости) взаимно снижаются. [c.187]

Напряжения, рассматриваемые автором статьи, соответствуют смещениям атомов твердого тела из их нормального положения в кристаллической решетке. Такие смещения не могут не быть тесно связанными с другими геометрическими (точнее структурными), а также с энергетическими и электронными свойствами твердого тела. Поэтому данное утверждение автора статьи неверно. Что касается активных центров, то это чаше всего точки роста кристаллов или зародыши кристаллизации их свойства зависят также от природы, числа и расположения соседних атомов, т. е. в частности от деформирующего влияния последних (А. Л. Баландин. Сб. Вопросы химической кинетики, катализа и реакционной способности , Изд. АН СССР, М., стр. 461, 1955). Структурные, энергетические и электронные свойства нельзя противопоставлять друг другу, так как все они зависят от строения вещества.— Прим. ред. [c.406]

Рассмотрим влияние электронно-дырочного равновесия на растворимость примеси в твердом теле. Используя доводы, аналогичные приведенным в предыдущем разделе, можно убедиться, что растворимость примеси в кристалле, находящемся в равновесии с внешней фазой, содержащей эту примесь, снижается при наличии другой примеси, ионизующейся подобно первой, и растет, если примесь дает ионы другого знака. Уточним, при каких условиях устанавливается состояние равновесия между кремнием и обладающим донорными свойствами литием, если концентрация последнего во внешней среде поддерживается постоянной. При тех температурах, когда экспериментально возможно достичь равновесия, можно считать, что литий полностью ионизован. Если кремний также содержит акцепторные добавки, например бор, равновесие достигается за счет такой реакции [c.124]

Некоторые элементарные металлоиды отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Каждый атом металлоида в кристалле связан с другими атомами ковалентной связью. В кристаллах полупроводников валентные электроны закреплены в атомах непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие свободных электронов в кристаллах металлоидов сообщает им некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь или так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам металлоидов еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом полупроводнике в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Однако вследствие того, что подвижности электронов и дырок различны, значения электронной (п) и дырочной (р) проводимости в общей электропроводности чистого металлоида (значение которой очень невелико) не равны друг другу. Соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле металлоида можно изменить, если в металлоид ввести даже очень незначительную примесь другого металлоида или, наоборот, металла. Пол у проводимость отличается от обычной металлической электропроводности не только своей малой величиной. Она увеличивается с повышением температуры и сильно зависит от освещения полупроводника. Наиболее же существенным признаком полупрово-димости является крайняя чувствительность к наличию примесей даже в самых ничтожных количествах. [c.44]

При наличии очень небольших, но контролируемых количеств примесей в правильной кристаллической решетке, либо при небольшом избытке одного из компонентов твердого вещества, или же просто при наличии вакансий в кристаллической решетке образуются так называемые дефектные кристаллы. Каждый из таких дефектов— примесь, избыточный компонент или вакансия — обусловливает недостаток или избыток валентных электронов, необходимых для образования связи между частицами кристалла, и поэтому придает веществу новые свойства. Например, в кристалле элементарного кремния атом кремния может быть замещен атомом алюминия, что обусловливает недостаток в один электрон, поскольку атом алюминия имеет только три валентных электрона, а атомы кремния — четыре. Появление в решетке атома, которому недостает валентных электронов для образования должного числа ковалентных связей, приводит к образованию электронной вакансии, или так называемой дырки. При наложении на кристалл электрического потенциала дырка начинает мигрировать и в результате у кристалла появляется особый вид электропроводности подобные кристаллы называют полупроводниками. Если замещающий атом обладает избытком электронов, лишние электроны не принимают участия в образовании ковалентных связей и могут свободно перемещаться по кристаллу под влиянием приложенного внешнего потенциала. Такой полупроводник относится к п-типу (его проводимость обусловлена наличием свободных отрицательных зарядов, отрицательный по-английски negative), а полупроводники с недостатком электронов относятся к р-типу (их проводимость обусловлена наличием свободных положительных зарядов — дырок, положительный по-английски positive). Строение полупроводников этих типов схематически изображено на рис. 10.22. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология