Особенности полупроводникового состояния вещества

Особенности полупроводникового состояния вещества. [c.312]

Здесь уместно привести слова Энгельса Если техника... в значительной степени зависит от состояния науки, то в гораздо большей мере наука зависит от состояния и потребностей техники. Если у общества появляется техническая потребность, то она продвигает науку вперед больше, чем десяток университетов Потребность анализировать чистые вещества, особенно полупроводниковые, дала мощный толчок развитию аналитической химии. Предел обнаружения элементов нужно было снизить в 100—1000 раз, а в некоторых случаях и больше. Отвечая на этот запрос, аналитическая химия ускоренными темпами двигалась в двух направлениях. Основным направлением было снижение абсолютного предела обнаружения прямых методов определения примесей, особенно физических и физико-химических, а также разработка новых методов, обеспечивающих определение крайне малых концентраций вещества,— радиоактивационного и масс-спектрального с искровым источником ионов. На этом пути аналитическая химия имеет немало достижений. Радиоактивационный метод дает возможность определить до 10"" —некоторых элементов-примесей в полу- [c.14]

Количество веществ с полупроводниковыми свойствами очень велико. Все простые и сложные вещества, не обладающие металлическими свойствами, в широком смысле слова являются полупроводниками, поскольку различие между полупроводниками и изоляторами чисто количественное и определяется шириной запрещенной зоны. Поэтому роль полупроводниковых веществ в химии твердого тела и вообще в неогранической химии исключительно велика. Исследование их свойств позволяет получить обширную информацию о структуре и особенностях химического взаимодействия атомов в твердом состоянии. [c.312]

Хлориды галлия очень реакционноспособны, особенно в жидком состоянии. Поэтому всю аппаратуру для их получения, очистки и восстановления делают из кварца предусматривается полное удаление кислорода, паров воды и органических веществ. Рафинирование через хлорид позволяет из галлия чистотой 99,9% получить галлий для полупроводниковой техники чистотой 99,9999% [116]. [c.268]

На масс-спектрометре с искровым ионным источником разработаны методы высокочувствительного анализа металлов, полупроводников, изоляторов, жидкостей в замороженном состоянии и тонких полупроводниковых пленок с высоким разрешением по их глубине (рис. 2). Метод является многоэлементным, так как спектр анализируемого вещества от лития до урана можно зарегистрировать фотографическим способом в течение одного эксперимента. Недостатками его являются дороговизна, и сложность аппаратуры, а также невысокая экспрессность, особенно без применения ЭВМ для обработки данных, зарегистрированных на фотопластинке. Перспективность метода проблематична, пока он не будет упрощен. [c.130]

До сих пор рассматривались реакции, в которых участвуют газы и чистые вещества в твердом или жидком состоянии. Однако в практике, особенно в металлургии, редко приходится иметь дело с чистыми веществами. Даже металлы, получаемые в особо чистом состоянии, например кремний или германий для полупроводниковых устройств, содержат примеси и по существу являются растворами. Вообще, как правило, участвующие в металлургических превращениях вещества и в твердом, и Б жидком состояниях являются растворами. [c.72]

Следует отметить, что предложенные методы расчета коэффициентов распределения для сравнительно простых случаев основа — одна примесь используют громоздкие и трудоемкие для расчета формулы, полученные в связи со специальным рассмотрением особенностей состояния примесей в полупроводниковых материалах и являющиеся к тому же недостаточно универсальными для применения при очистке металлов и других веществ. [c.10]

Наружная поверхность кристалла, на которой обрывается решетка и содержатся ненасыщенные связи, может рассматриваться как дефект, подобный межблочным границам (внутренним поверхностям) и дислокациям. Разница, однако, состоит в том, что наружная поверхность является границей раздела фаз, на которой возможно взаимодействие материала кристаллофосфора с окружающей средой. Здесь прежде всего следует упомянуть адсорбцию, которая часто оказывает существенное влияние на оптические свой ства кристаллофосфора. В случае полупроводниковых люминофоров это влияние связано с тем, что адсорбирующееся вещество может быть акцептором или донором электронов. Изменяя концентрацию последних на поверхности, оно вызывает возникновение разности потенциалов между поверхностью и объемом и вследствие этого перемещение носителей заряда из кристалла в сторону поверхности или в обратном направлении. В результате может измениться зарядовое состояние тех или иных центров, определяющих оптические свойства люминофора. Таким образом, при анализе роли поверхности и происходящих на ней процессов необходимо определить их влияние на распределение электронов в кристалле. Эта задача решается тем же методом статистической термодинамики, какой был применен при рассмотрении теплового разупорядочения решетки, но с учетом некоторых особенностей электронов. [c.132]

Проблема получения веществ особой чистоты возникла, конечно, далеко не сразу. Химики всегда стремились получать как простые, так и сложные вещества, в наиболее чистом состоянии, справедливо полагая, что свойства веществ зависят от степени их чистоты. Еще алхимики считали необходимым очищать и разрешать вещества. Эта тенденция в дальнейшем приобретала все большее развитие вследствие возрастающих потребностей науки и техники в чистых материалах. Особенно резкое возрастание требований к чистоте ряда веществ имело место в связи с развитием полупроводниковой радиоэлектроники, которая потребовала кремния, германия, селена и других металлов с содержанием примесей на уровне 10 —10 вес. %. Тогда же получил распространение термин элементы особой чистоты . Так стали называть простые вещества, содержание примесей в которых было на несколько порядков ниже, чем в тех же веществах, получаемых промышленностью до второй мировой войны. Это название обосновано, так как при таком изменении содержания примесей часто наблюдалось резкое изменение свойств вещества. [c.3]

Вольтамперометрию в целом, и особенно, полярографию, в настоящее время широко применяют в различных областях науки и техники как весьма эффективный метод получения информации о состоянии, свойствах, поведении и содержании неорганических и органических веществ. Полярографию используют в химии, биологии, медицине, геологии, металлургии, полупроводниковой технике, мониторинге окружающей среды и в ряде других отраслей знания, что позволяет исследовать строение и реакционную способность веществ, форму их существова- [c.278]

Особенности и границы применимости метода. Многие полупроводниковые материалы разлагаются до достижения температуры плавления, и поэтому монокристаллы тадих веществ не удается вырастить из стехиометрического расплава. Также трудно осуществимы процессы выращивания монокристаллов из расплава для полупроводниковых соединений, обладающих высоким-давлением пара при температуре плавления. Применение Метода выращивания монокристаллов из раствора снижает температуру в реакторе, а иногда и давление пара в системе. Поэтому выращивание из раствора позволяет в благоприятных условиях получать монокристаллы веществ, претерпевающих фазовый переход в твердом состоянии или обладающих значительной упругостью пара. [c.88]

Замечательные возможности практического применения полупроводникового эффекта хорошо известны (см. главы V и IX, [6—9]). Особенно интересные перспективы открываются в связи с изобретением в последнее время так называемых бесщелевых полупроводников [10]. Благодаря использованию бесщелевых полупроводников (теллур, селен, сплавы висмут—сурьма и др.) частотная граница применения полупроводниковых приборов может быть поднята до нескольких тысяч гигагерц, а питающие и управляющие напряжения уменьшены до единиц и десятков милливольт. Вещества в бесщелевом состоянии можно применять как чувствительные датчики магнитного и электртеского полей, гидростатического давления, одноосных напряжений и пр. [c.518]

Как известно, наиболее чистые вещества (металлы и полупроводниковые соединения) были получены именно с применением кристаллизационных методов очистки, в частности зонной плавкой, так что последнюю можно по праву считать чемпионом в семействе других способов ультраочистки. Применение данного метода для очистки жидкостей целесообразно, например, в следующих случаях 1) при очистке мономеров и других термолабильных веществ 2) в том случае, если примесь образует азеотропную смесь с основным веществом 3) при глубокой очистке агрессивных и склонных к гидролизу жидкостей типа хлоридов элементов 1П, IV и V групп периодической системы Д. И. Менделеева. В последнем случае использование кристаллизационных методов очистки особенно перспективно по той причине, что очищаемый объект находится в основном в малоактивном твердом состоянии и не контактирует ни с чем, за исключением стенок контейнера, что почти исключает возможность попадания внешних загрязнений. [c.471]

Все методы анализа основаны на использовании зависимости физико-химического свойства вещества, называемого аналитическим сигналом или просто сигналом, от природы вещества и его содержания в анализируемой пробе. В классических методах химического анализа в качестве такого свойства используются или масса осадка (гравиметрический метод), или объем реактива, израсходованный на реакцию (титриметрический анализ). Однако химические методы анализа не в состоянии были удовлетворить многообразные запросы практики, особенно возросшие как результат научно-технического прогресса и развития новых отраслей науки, техники и народного хозяйства в целом. Наряду с черной и цветной металлургией, машиностроением, энергетикой, химической промышленностью и другими традиционными отраслями большое значение для промышленноэнергетического потенциала страны стали иметь освоение атомной энергии в мирных целях, развитие ракетостроения и освоение космоса, прогресс полупроводниковой промышленности, электроники и ЭВМ, широкое применение чистых и сверхчистых веществ в технике. Развитие этих и других отраслей поставило перед аналитической химией задачу снизить предел обнаружения до 10 . .. 10 °%. Только при содержании так называемых запрещенных примесей не выше 10 % жаропрочные сплавы сохраняют свои свойства. Примерно такое же содержание примеси гафния допускается в цирконии при использовании его в качестве конструкционного материала ядерной техники. (Вначале цирконий был ошибочно забракован как конструкционный материал этой отрасли именно из-за загрязнения гафнием). Еще меньшее содержание загрязнений (до 10 %) допускается в материалах полупроводниковой промышленности (кремнии, германии и др.). Существенно изменяются свойства металлов, содержание примесей в которых находится на уровне 10 % и меньше. Например, хром и бериллий становятся ковкими и тягучими, вольфрам и цирконий становятся пластичными, а не хрупкими. Определение столь малых содержаний гравиметрическим или титриметрическим методом практически невозможно, и только применение физико-химических методов анализа, обладающих гораздо более низким пределом обнаружения, позволяет решать аналитические задачи такого рода. [c.4]

Процессы катодного выделения и анодного растворения в случае твердых металлов и некоторых окислов обладают по сравнению с другими электрохимическими реакциями некоторыми особенностями, связанными с тем, что конечные илп исходные вещества находятся в кристаллическом состоянии, а также с полупроводниковыми свойствами некоторых электродов. Однако раньше чем рассматривать эту сторону проблемы электроосаждения, мы обсудим вопрос о кинетике разряда ионов металла в тех условиях, когда металл выделяется не в кристаллическом, а в жидком состоянии, например образуя амальгаму при выделения на ртутном электроде. Обсуждение этого вопроса поможет в дальнейшем выявить особенности, связанные с кристаллическим строением электрода. Кроме того, многие закономерности в электрохимии металлов практически не зависят от агрегатного состояния металла электрода. Так, на жидкой ртути в 45%-ной хлорной кислоте (при температуре —38,8° С) ток обмена лишь на 15% больше, чем на твердой (при —38,9° С) [53]. В растворе 1 N ОаС1я-Ь [c.34]