Температурная зависимость концентраций собственных дефектов

Рис. XI.3. Температурная зависимость концентрации дефектов в кристалле простого вещества, содержащем фиксированную концентрацию примесных доноров Рм- Пунктирные линии обозначают концентрацию собственных дефектов при отсутствии примеси.

ХП/.4.3. Температурная зависимость концентраций собственных дефектов [c.341]

Температурная зависимость концентраций собственных дефектов в кристаллическом теллуре [20]. [c.113]

Х/11.4.5. Температурная зависимость концентраций собственных дефектов в соединении АВ при постоянном парциальном давлении одного из компонентов [c.345]

Что касается температурной зависимости концентраций дефектов, то в случае нестехиометрических соединений она оп ределяется температурной зависимостью целого ряда констант равновесия квазихимических реакций между дефектами и не имеет такого наглядного физического смысла, как в случае собственных или примесных полупроводников. В конечном итоге она определяется энергетическим эффектом весьма сложной квазихимической реакции, приводящей к возникновению дефектов данного сорта. [c.166]

Если наряду со сравнительно малым значением W величина бк — энергия связи электрона на акцепторной компоненте собственного дефекта — достаточно велика, в кристаллах происходит сущ,ественная равновесная самокомпенсация проводимости [4] тепловая ионизация доноров приводит к образованию не свободных электронов, а собственных дефектов решетки, захватывающих электроны. При этом энергия, затраченная на образование дефекта, в значительной степени компенсируется энергией, выделившейся при захвате электрона проводимости на уровень этого дефекта, а соответствующее увеличение энтропии решетки обеспечивает понижение свободной энергии системы при образовании дефекта и локализации на нем электрона. Температурная зависимость концентрации носителей тока и собственных дефектов в случае равновесной самокомпенсированной проводимости имеет довольно сложный характер. В частности, в области полной компенсации [c.218]

XIII.4.4. Температурная зависимость концентраций собственных дефектов и давления пара компонентов для соединения АВ, имеющего постоянный состав [c.342]

Рис. XIII.11. Температурная зависимость концентраций собственных дефектов в соединении АВ с дефектами по Шоттки при постоянной активности компонента А для случая Кк > К[ > К -а — Равновесная концентрация дефектов б — отклонение от стехиометрии 6=2 [Уа — 2 [Ув1 в — концентрации дефектов после охлаждения до 7 = О в кристаллах АВ, приготовленных при различных температурах (Т р ер) в условиях высокотемпературного равновесия, представленного на рис. XIII.11, а.

Рис. XI.3 может служить хорошим примером того, что эффект взаимодействия между примесными атомами и собственными дефектами играет заметную роль. Кроме того, он ясно показывает, насколько сложной может стать в результате такого взаимодействия температурная зависимость концентрации дефектов. Например, сравнивая концентрации заряженных вакансий в области I и в чистом кристалле, нетрудно убедиться, что наличие примесных атомов вызывает существенное увеличение концентраций этих дефектов. Аналогичным образом концентрация свободных электронов в присутствии примесных атомов заметно повышается, а концентрация дырок соответственно понижается. [c.256]

В германии и кремнии преобладает собственное разупорядочение типа п -= р, и поэтому внедрение примесных доноров или акцепторов происходит по простому механизму замещения (рис. XI.6, а, б). Характер изменения концентрации вакансий в области, где примесные атомы играют определяющую роль в условии электронейтральности, уже обсуждался при рассмотрении температурной зависимости влияния примесных атомов на концентрацию собственных дефектов (рис. XI.4). [c.263]

До температур —150-г—130 °С фонон-фононное взаимодействие мало, и длина свободного пробега фононов определяется рассеянием на границах кристаллитов. Поэтому теплопроводность пропорциональна концентрации фононов, т.е. теплоемкости. При температурах, выше указанных, вследствие рассеяния энергии при фонон-фононном взаимодействии длина свободного пробега уменьшается. При температуре, когда рассеяние на колебаниях кристаллической решетки и на статических дефектах и неоднородностях становятся равными друг другу (/, =/2), на кривой температурной зависимости теплопроводности появляется максимум. Когда теплоемкость достигает постоянного значения, длина свободного пробега определяется рассеянием на собственных колебаниях решетки — теплопроводность снижается правее максимума, т.е. обратно пропорционально температуре. [c.109]

Рис. -XIII.12. Температурная зависимость концентраций собственных дефектов в соединении АВ с дефектами по Шоттки при по-стоянно активности А для случая Кз > > / 1. а — Равновесные концентрации дефектов б — отклонение от стехиометрии.

На рис. XVI. 17, заимствованном из работы Таннхаузера [52], представлен построенный по данным Курника график температурной зависимости концентрации собственных атомных дефектов в стехиометрическом кристалле AgBr. На основании рисунка можно заключить, что при низких температурах преобладает разупорядочение по Френкелю, а при высоких — по Шоттки. Пара- [c.463]

Рис. XVI.17. Кривая температурной зависимости концентрации собственных атомных дефектов в стехиометрическом AgBr, построенная на основании экспериментальных данных Курника (Таннхаузер [52]).

Дефекты кристалла оказывают на теплопроводность двоякое влияние. Прежде всего они могут способствовать увеличению теплопроводности. Это происходит в том случае, когда дефекты, перемещаясь в температурном градиенте, в той или иной форме переносят энергию. Эффекты такого типа наблюдались как в металлах, так и в полупроводниках, где свободные электроны и дырки переносят избыточную кинетическую энергию. Так, например, было обнаружено, что теплопроводность PbS и РЬТе растет с увеличением концентрации свободных электронов [100]. Очень большой эффект наблюдается, если электроны и дырки возникают в результате собственного возбуждения, двигаясь вместе в температурном градиенте. В этом случае переносится не только кинетическая энергия, но и энергия собственного возбуждения [101]. Вместе с тем часть тепла, переносимая колебаниями решетки (фононы), может умень-ишться вследствие рассеяния фононов на дефектах. Этот эффект преобладает при низких температурах, причем рассеяние на каждом виде дефектов имеет типичную температурную зависимость. Поэтому изучение температурной зави-силюсти теплопроводности может дать ценные сведения, касающиеся как атомных, так и электронных дефектов [102]. [c.180]

Линейная связь между свободной энергией и температурой характерна для собственного электронного возбуждения. Используя данные Рашбрука [47], Джеймс и Ландсберг показали, что линейное изменение концентрации собственных носителей тока как функции 1/Т, а также и температурную зависимость ширины запрещенной зоны (АЕ) многих полупроводников нетрудно объяснить, если величину Л интерпретировать как свободную энергию. Джеймс также показал, что, несмотря на то что ширина запрещенной зоны, найденная из оптических данных (А опт)- отличается от ширины запрещенной зоны, определенной из термических измерений (Д тегж), температурная зависимость указанных величин (А опт и А терм) в первом приближении оказывается одинаковой. Отсюда следует, что величина АЯопт изменяется так же, как и свободная энергия возбуждения. Соответствующие формулы с ехр (— p/fe) в предэкспоненциальном множителе представлены в разделе IX. 1.5. Вероятно, что функции типа ехр (— р/й) появятся и для атомных дефектов. В разделе XIII. 1 отмечалось, что атомное разупорядочение можно описать, если исходить из нейтральных или заряженных дефектов, причем одни являются возбужденным электронным состоянием других. Если ширина запрещенной зоны зависит от температуры, то изменяется и энергия указанного возбуждения. Поэтому сомножитель ехр (— р/й), вероятно, имеется в выражениях предэкспоненциальных коэффициентов констант реакций образования заряженных и нейтральных дефектов, а также в уравнениях, содержащих отношение указанных коэффициентов. [c.321]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология