Уровни акцепторные

Известно, что отрицательные (Л"), нейтральные (Л ) и положительные центры (т]" )— дырки находятся в равновесии и доля каждой формы определяется уровнем Ферми Уровень Ферми повышается при наличии донорных примесей и понижается в присутствии акцепторных. Имеются данные, что сульфидные катализаторы, в частности WSj, представляют собой п-полупроводники, в которых есть избыточная нестехиометрическая сера — акцепторная примесь Вполне возможно, что сера может играть аналогичную роль и в других сульфидных катализаторах. [c.127]

Число и природа носителей т(жа в полупроводниках в большей степени зависят от их чистоты и характера примесей. Примеси принято делить на донорные и акцепторные, т, е. на отдающие и присоединяющие электроны. Донорные примеси увеличивают число электронов, а акцепторные — число дырок. Этот эффект примесей можно пояснить на примере германия, у которого имеется четыре валентных электрона. Если атом германия в его решетке заменить пятивалентным атомом мышьяка, то один электрон окажется лишним. Для его участия в проводимости необходимо, чтобы энергетический уровень атома примеси был расположен в запрещенной зоне вблизи зоны проводимости (непосредственно у ее нижнего края). Тогда каждый атом примеси будет ионизирован и электроны перейдут в зону проводимости. Число отрицательных носителей тока в полупроводнике с донорной примесью больше, чем число положительных носителей тем ие менее уравнение (5.45) остается справедливым, подобно тому как ионное произведение воды не изменяется при добавлении щелочи. Предположим, что один атом донорной примеси приходится ьа 10 атомов полупроводника. Считая все атомы примеси (иaпp iмep, мышьяка) полностью ионизированными, найдем, что в 1 см германия находится 4,5-10 при- [c.138]

После возбуждения светом и образования электронов и дырок для уровня I более вероятен захват электрона из полосы проводимости, а для уровня II — захват дырки из валентной полосы. Люминесценция возникает в результате перехода электрона с уровня II на уровень I. Такая модель называется д о -норно-акцепторной ее применяют в ряде случаев для объяснения процессов люминесценции. В люминофоре 2п8-Си, согласно этой модели, медь создает акцепторный уровень, а хлор — донорный. [c.74]

Поведение электронов в почти заполненной валентной зоне и в почти пустой зоне проводимости различно. Если один донорный уровень создает один носитель тока, то один акцепторный уровень как бы приводит в движение всю систему электронов валентной зоны. Однако описания этой сложной картины можно избежать. Представим целиком заполненную валентную зону электрически нейтральным сплошным фоном. Тогда отсутствие электрона на одном из уровней будет своего рода дыркой в сплошном фоне, по- [c.172]

Из сказанного выше следует, что акцепторными примесями должны являться атомы элементов первых трех групп таблицы Менделеева. Энергия активации акцепторных примесей имеет тот же порядок, что и донорных примесей, т. е. 0,01—0,1 эв. В соответствии с этим энергетический уровень акцепторов находится в запрещенной зоне на очень небольшом расстоянии от валентной зоны (рис. 29, б). [c.128]

Монооксид углерода представляет собой пример химического соединения, когда валентность элементов превышает число неспаренных электронов. Углерод и кислород трехвалентны, хотя атомы этих элементов имеют по два неспаренных электрона. Не следует думать, что монооксид углерода — исключение. Наоборот, подавляюш,ее большинство неорганических соединений образуется или на основе донорно-акцепторного механизма ковалентной связи, или одновременно сочетает в себе обменный и донорно-акцепторный механизмы. Рассмотрим сульфид цинка, кристаллохимическое строение которого показано на рис. 4. Каждый атом цинка связан с четырьмя атомами серы, и, наоборот, каждый атом серы — с четырьмя атомами цинка. Поэтому атомы цинка и серы проявляют одинаковую валент ность, равную четырем. Между тем атом цинка в нормальном состоянии не имеет ни одного неспаренного электрона, а атом серы характеризуется двумя одиночными электронами. При возбуждении атома цинка происходит промотирование 45-электрона на 4р-уровень и появляются два неспаренных электрона [c.73]

В примесных полупроводниках (и диэлектриках), как мы видели (см. рис. 101), в запрещенной зоне возникают локальные энергетические уровни (донорные, акцепторные и уровни прилипания , обусловленные дефектами структуры), в связи с чем вероятность рекомбинации (через локальные уровни) возрастает. Рекомбинацию через локальные уровни (центры рекомбинации) можно определить как переходы зона — локальный уровень — зона (рис. 180, г). [c.433]

На рис. 7, а. на котором изображена энергетическая зонная схема для поверхности кристалла и на котором локальный уровень (акцепторный уровень А или донорный уровень В) представляет собой хемосорбированную частицу, такие переходы от одного типа связи к другому описываются как [c.69]

Определим среднее число электронов и дырок на примесных уровнях. Будем полагать, что па каждом уровне может находиться только один электрон или одна дырка. Так как возможны два состояния электрона, отличающиеся по ориентации спина, для данного примесного уровня допустимы следующие три варианта уровень не занят, уровень занят электроном с положительным спином, уровень занят электроном с отрицательным спином. Энергию электрона на -м акцепторном уровне обозначаем ел., на /-м донорном уровне ед — ед. (см. рис 28, г). Вначале обсудим вопрос о состоянии электронов на акцептор ных уровнях. Будем рассматривать как систему частицу на -м акцеп торном уровне. Электроны с различной ориентацией спина будем счи тать частицами разного типа. Пусть N 2 соответственно числа элект ронов с положительным и отрицательным спином на данном уровне Возможны следующие значения чисел заполнения [c.197]

При сближении этих молекул неподеленная пара электронов донора переходит на свободный уровень акцептора, что приводит к возникновению положительного заряда у донора и отрицательного — у акцептора и тем самым к химической связи между ними. Образование донорно-акцепторной связи увеличивает валентность атомов. Так, в данном примере атомы В и N трехвалентны в молекулах РзВ и NHз, но четырехвалентны в молекуле РзВ"—Н+Нз. [c.131]

При обсуждении процессов переноса энергии мы чаще всего предполагали, что заселение более высоких, чем для молекулы-донора, энергетических уровней молекулы-акцептора (т. е. положительная величина Д ) может происходить, только когда энергия активации реакции равна Д . В самом деле, триплет-триплетный перенос энергии в растворе впервые был продемонстрирован на примере тушения фосфоресценции диацетила, которое наблюдалось лишь для партнеров, чей триплетный уровень расположен ниже, чем для молекулы диацетила. Предположение об участии в процессе тушения триплет-триплетного обмена энергией было доказано в последующих экспериментах прямым детектированием трип-летных состояний акцепторных молекул по их спектрам поглощения. Существует, однако, несколько наиболее интересных случаев, когда энергия активации много меньше, чем этого требует эндотермичность реакции, хотя перенос энергии при этом менее эффективен. Например, скорость переноса на молекулу [c.128]

Характер связей в эксимерах и эксиплексах явно зависит от наличия электронного возбуждения. Частично комплекс стабилизируется за счет перехода электрона с заполненной орбитали, которая должна быть разрыхляющей в основном состоянии димера или комплекса, на незаполненную связывающую орбиталь возбужденной пары. Стабилизация за счет переноса заряда также важна в эксимерах и особенно в эксиплексах. Обычно возбужденные частицы в эксиплексах являются лучшими донорами и акцепторами электрона, чем те же частицы в основном состоянии (см. гл. 6). При переходе электрона на более высокий энергетический уровень возбужденная молекула становится потенциально лучшим донором, чем в основном состоянии. Однако вакантное место может занять другой электрон, что приводит к увеличению акцепторных свойств. [c.133]

Отсюда видно, что при температуре абсолютного нуля в дырочном невырожденном полупроводнике уровень химического потенциала проходит строго посередине между верхним краем валентной зоны и акцепторными уровнями (рис. 102, б). [c.248]

Сенсибилизации азидов посвящено значительное число научных исследований. Для азидов возможна как синглетная, так и триплетная сенсибилизация, отмечено, что нередко в азидах сенсибилизация наблюдается при уровнях энергии более низких, чем определенный акцепторный уровень азида [18—20]. Причем триплетная сенсибилизация, начинаясь при более низких уровнях, чем синглетная, оказывается, однако, менее эффективной [7]. При [c.140]

Если над валентной полосой и близко от нее расположен примесный уровень, не занятый электронами 1 на рис. 245, а), то из валентной зоны на Этот уровень могут перейти электроны, и в валентной полосе появятся дырки (обозначенные кружками), в результате чего вещество приобретает свойства полупроводника / -тииа. Соответствующие примесные уровни называются акцепторными. [c.216]

I — валентная зона основного вещества 2 — зона проводимости основного вещества 3 — донорный уровень п-примеси илн акцепторный уровень р-примеси [c.149]

В главе VII было указано, что полярный эффект можно связать с поляризацией переходного состояния. По аналогии с известным фактом упрочнения связи в двухатомных молекулах А—В при различной электроотрицательности атомов А и В (Полинг [21]) можно думать, что поляризация переходного состояния является фактором, снижающим уровень переходного состояния и уменьшающим энергию активации. Основываясь на указанной аналогии со свойствами двухатомных молекул, энергетический эффект в переходном состоянии, вызванный различием акцепторно-донорных свойств заместителей и Кз в радикале и молекуле, можно представить в форме, предложенной Полингом для двухатомных молекул (жх — х ) , где Жх и 2 — акцепторно-донорные инкременты групп и Кз- Таким образом, мы приходим к более общему уравнению для энер- [c.274]

На рис. 2,а, на котором изображена энергетическая зонная схема для поверхности кристалла и на котором локальный уровень (акцепторный уровень А или донор-ный уровень О) представляет собой хемосорбированную частицу, такие переходы от одного типа связи к другому описываются как переходы электрона, в результате которых локальный уровень (уровень А или уровень О) заполняются электроном или освобождается от него [3, 4, 5, 7]. Температруа является регулятором таких переходов. [c.24]

Но акцепторная (т. е. по типу льюисовских кислот) реакционная способность возникает тогда, когда появляется кезанятая атомная d-орбиталь вследствие перескока неспаренного электрона на уровень проводимости (связывающий уровень) металла. Как и в комплексах [c.32]

Исходя из этих положений (см. также стр. 114,127), можно понять не только роль нестехиометрической серы — акцепторной примеси, понижающей уровень Ферми, но и описанный выше эффект разведения . Очевидно, что тонкое диспергирование сульфида металла на носителе, создавая широкоразветвленную поверхность, облегчает удаление избыточной серы. [c.271]

Сущность каталитического действия Н+ в рассмотренных реакциях заключается в том, что электрофильный реагент Н+ имеет свободную (незанятую) орбиталь и избыточный положительный заряд. Свободный энергетический уровень Н+ может взаимодействовать с энергетическими уровнями несвязывающих орбиталей, а также с верхними заполненными молекулярными орбиталями кислорода. На свободную орбиталь Н+ смещается электронный заряд с несвязывающей или верхней заполненной орбитали кислорода. В результате возникает связь донорно-акцепторного типа между протоном и атомами кислорода. Распределение электронной плотности в молекуле изменяется. За счет понижения электронной плотности на связях — прочность их понижается, молекула поляризуется. [c.625]

Чем выше расположен верхний заполненный уровень (чем меньше значение его энергии со знаком плюс), тем легче отщепляется электрон, тем резче выражены электронодонорные функции основания. Чем ниже лежит нижний свободный уровень, тем отчетливее выражены электроноакцепторные свойства. Аденин н цитозин являются хорошими акцепторами электронов, но проявляют и донорные свойства — у гуанина наменьшее значение энергии верхнего заполненного уровня. Благодаря различию в донорно-акцепторных свойствах пуриновые и пиримидиновые основания способны взаимодействовать, образуя комплексы с переходом заряда. [c.350]

В некоторых соединениях химическая связь между двумя атомами или группой атомов вэзникает за счет неподеленной пары электронов одного атома (донор) и свободной орбитали другого атома (акцептор). Такая связь называется донорно-акцепторной. В качестве примера можно привести соединение РдВЫНд. Молекула аммиака К Нз имеет неподе-ленную пару 25 -электронов, а молекула трехфтористого бора РзВ — свободный 2р-уровень (рис. 5.10). [c.131]

При переходе электрона к атому бора последний заряжается отрицательно, а вблизи атома кремния, откуда ушел электрон, локализуется дырка. Примеси, ведущие себя в кремнии подобно бору, называются акцепторами. Уровень энергии акцепторного атома располагается внутри зоны запрещенных энергий вблизи потолка валентной зоны и отделен от последней энергетическим зазором Д а (энергией активации акцептора) (рис. 133, б). Возбуждение электрической проводимости связано с захватом валентного электрона кремния акцепторной примесью и появлением дырки в валентной зоне. При этом электроны в зоне проводимости отсутствуют. При приложении внешнего электрического поля дырки в валентной зоне перемещаются за счет скачкообразного перехода электронов, как это происходит в собственном полупроводнике. Полупроводник, легированный акцепторной примесью, обладает только дырочной проводимостью и называется полупроводником р-типа (от positive — положительный). Электрическая проводимость описывается уравнением [c.315]

Если вводить в кристаллическую решетку германия (кремния) атом галлия или другого элемента 11IA подгруппы, то у атома замещающей примеси не хватит одного электрона для осуществления четырех нормальных связей с соседними атомами германия. Одна из связей будет незаполненной (одноэлектронной), но атом галлия и смежный с ним атом германия будут электронейтральными. Однако при небольшом возбуждении электрон из какой-либо нормальной соседней связи между атомами германия может перейти в место незаполненной связи. Тогда у атома галлия появится отрицательный заряд, а где-то вблизи возникнет дырка (рис. 74). Таким легированием германия (кремния) элементами IIIA подгруппы можно повышать концентрацию дырок, которые станут основными носителями подвижных зарядов, а электроны — неосновными. Так как энергия возникновения дырки вблизи акцепторной примеси Д а тоже порядка сотых долей электрон-вольта, то появление галлия в решетке германия как примеси замещения, по-видимому, приводит к появлению локального уровня Ец вблизи верхнего края валентной зоны (рис. 74,6). Уже при невысокой температуре электроны из валентной зоны переходят на этот акцепторный уровень оставляя дырку в валентной зоне. Полупроводники с избытком дырок (с акцепторными примесями) называются дырочными или р-типа полупроводниками (от лат. positive — положительный). [c.240]

Большинство неметаллических катализаторов обладает полупроводниковыми свойствами, поэтому заманчиво использовать это их свойство в качестве ключа к раскрытию природы активности. Такая возможность связана со способностью полупроводника обмениваться зарядом с адсорбированной частицей, принимая или отдавая электрон. Согласно существующей теории, центром хемосорбции (активным центром) является свободный электрон (или дырка ) полупроводника. Адсорбированные атомы или молекулы рассматриваются как примеси, нарушающие строго периодическую структуру решетки. В энергетическом спектре кристалла они могут быть изображены локальными уровнями, расположенными в запрещенной зоне полупроводника (см. гл. V). Разные частицы занимают различные уровни в запрещенной зоне. Если реагирующая частица занимает уровень, расположенный ближе к зоне проводимости, т. е. уровень адсорбированной частицы находится выше уровня Ферми на поверхности, то все хемосорбционные частицы являются донорами электронов. Если же уровень адсорбированной частицы ниже уровня Ферми, она является акцептором электронов. Таким образом, адсорбционная способность и каталитическая активность поверхности полупроводника определяются взаимным расположением локального уровня адсорбированрой частицы и по,ложением уровня Ферми на поверхности. Реакция называется акцепторной, если скорость 472 [c.472]

Примеси замещения, по-видимому, приводит к появлению локального уровня вблизи верхнего края валентной зоны (рис. 74, б). Уже при невысокой температуре электроны из валентной зоны переходят на этот акцепторный уровень Еа, оставляя дырку в валентной зоне. Полупроводники с избытком дырок (с акцепторными примесями) называются дырочными или р-типа полупроводниками (от лат. positive — положительный). [c.299]

Рассмотрим природу р—/г-перехода. При легировании полупроводника донорными и акцепторными примесями образуются области с электронной и дырочной проводимостью. Например, при введении в кристалл фосфида галлия примеси серы, замещающей фосфор, образуются донорные уровни, поско.1)ьку у серы на один валентный электрон больше, чем у фосфора. Когда вводится примесь цинка, замещающего галлий, то образуется акцепторный уровош., так как у цинка на один валентный электрон меньше, чем у галлия. Вносимые этими примесями избыточные электроны или дырки (недостающие электроны) при комнатной температуре являются свободными, т. е. переходят с примесных уровней в зону проводимости (электроны) или валентную зону (дырки). Стремление носителей тока к равномерному распределению по кристаллу приводит к тому, что часть электронов переходит на ближайшие акцепторы это обедняет электронами /г-область и дырками р-область. На границе раздела возникает отрицательный заряд со стороны р-области и положительный — со стороны -области (рис. VI. 15). Эти заряды создают поле, препятствующее дальнейшему движению электронов пз п- в р-область. Собственно р—/г-переход находится в том месте обедненного слоя, где уровень Ферми пересекает середину запрещенной зоны. [c.143]

Эта картина полностью согласуется с концепциям электрон-но-конформационных взаимодействий (ЭКВ) и конформона. Применительно к ЦПЭ можно предположить, что в пункте сопряжения создается лабильный комплекс между переносчиком и некоторой группой в активном центре фермента сопряжения, роль которой, вероятно, играет аденин связанного АДФ. Прп релаксации 1 II в какой-то момент энергетический уровень, на котором находится электрон, понижается до акцепторного уровня аденина. Эти два уровня разделены барьером, по возможен под-барьерный туннельный переход электрона на аденин. Увеличение электронной плотности на аденине сопровождается резким повышением основности аминогруппы. Если в активном центр АТФ-синтетазы имеется электрофильная группа (папример, карбоксил), то аденин реагирует с нею, образуя амидную связь. В следующий момент релаксации уровень переносчика опускается ниже уровня адепнна и электронная плотность переходит с аденина обратно на редокс-группу того же пли следующего переносчика электрона в ЦПЭ. [c.440]

Молекулы субстрата также имеют верхний и нижний энергетические уровни молекулярных орбита-лей— связывающие и разрыхляющие. Эти молекулярные орбитали могут участвовать в образовании связей между акцепторными молекулярными или атомными орбиталями алюмокислородного полиэдра и донорны-ми молекулярными орбиталями молекулы субстрата. Благоприятной будет такая ситуация, когда две молекулярные орбитали (орбитали молекулы субстрата и алюмокислородного полиэдра) будут соизмеримы по энергии, а также будут обладать одинаковой симметрией, либо когда нижний — вакантный — энергетический уровень молекулярной орбитали алюмокислородного полиэдра будет ниже верхнего энергетического уровня молекулярной орбитали молекулы субстрата. Указанное приведет к тому, что электрон с молекулярной орбитали молекулы субстрата будет переходить при незначительной затрате энергии на свободную атомную или молекулярную орбиталь алюмокислородного полиэдра с образованием промежуточного комплекса М—М —> [А10 ] . Стадия, предшествующая указанному, более подробно рассмотрена ра- [c.62]

Примеры, I, Формирование связей в молекуле триоксида сери ЗОз устанавлнвзетсл следующим обрааом. Принимается во внимание, что степень окисления (см. 6.13) центрального атома серы в этой молекуле равна -I-VI, и что его внешний энергетический уровень изображается с учетом потери числа электронов, равного степени окисления (для атома sVI потеря всех его валентных электронов 3s 3p - 3s°p°). Прн образовании молекулы SOa формируется нужное число о-связей по донорно-акцепторному механизму (см. 6.8), при этом йтоы sVI будет акцептором электронной пары, а атомы (2Л0 ) —донорами [c.130]

Эта феноменологическая концепция в дальнейшем получила несколько более конкретное выражение [178]. В многокомпонентной смеси каждая возбужденная молекула взаимодействует с окружающими молекулами. Это взаимодействие влияет на вероятности дезактивации и химического превращения. При рассмотрении радиационно-химических свойств чистой жидкости или разбавленного раствора взаимодействие между возбужденной и невозбужденными молекулами часто может не учитываться в явной форме, так как возбужденная молекула всегда окружена молекулами одного и того же тина. Это взаимодействие в первом приближении можно рассматривать как образование бинарных комплексов между воз бужденной и невозбужденными молекулами. Согласно расчетам Хойтинка [207], взаимодействие между возбужденной и невозбужденной молекулами бензола приводит к связи прочностью в несколько десятых электроно-вольта. Возможно, что во многих случаях это взаимодействие имеет акцепторно-допорный характер. Чем меньше разность между ионизационным потенциалом донора и электронным сродством акцептора и чем выше уровень возбуждения донора, тем благоприятнее условия для образования акцепторно-донорного комплекса. Таким образом, для двух-компонентпой системы в общем случае возможны следующие процессы [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология