Подвижность носителей тока

Рис. 36. Использование двойной логарифмической сетки для анализа экспериментальных данных по измерению подвижности носителей тока в кремнии, легированном бором, в зависимости от обратной температуры.

При зонной проводимости и воздействию катализатора по коллективному механизму передача электронов от донора к акцептору происходит через катализатор. Принципиально подвижности электронов в адсорбционном комплексе окисляемый субстрат — катализатор — кислород в данном случае не отличается от подвижности электронов внутри молекулы органического соединения по системе двойных связей, поскольку такая подвижность обусловливает реакционную способность системы. При таком механизме уже нельзя исключить пространственное передвижение электронов, и лимитирующим фактором во всем процессе в целом может оказаться подвижность носителей тока, которая у полупроводниковых соединений невелика. Надо также иметь в виду, что энергия активации проводимости как при зонном механизме, так и цри механизме перезарядки зависит от межатомных расстояний, т. е. от геометрии решетки и от такого косвенного свойства, как плотность. В работе [9] очень четко пока- [c.16]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

Десорбция продуктов может быть связана с рекомбинацией электронов и дырок, т. е. зависеть от подвижности носителей тока, либо может протекать по механизмам, обратным механизмам адсорбции, т. е. с энергетическими или пространственными переходами электронов. [c.29]

Подвижность носителей тока пропорциональна скоростям их передвижения в электрическом поле. Обычно подвижность электронов в зоне проводимости выше подвижности дырок в валентной зоне, поэтому в упрощенном виде можно принять [c.189]

В металлах в отличие от полупроводников концентрация электронов даже при низких температурах предельно велика (порядка 10 —10 2 см ), поскольку практически каждый атом отдает электрон в общее пользование. Поэтому при увеличении температуры уменьшается подвижность носителей тока за счет рассеяния на тепловых колебаниях решетки, что снижает электрическую проводимость. Это и является причиной различия между металлами и полупроводниками. [c.318]

К. к. - полупроводник п-типа ширина запрещенной зоны a-Si для политипов 1Н и SH соотв. 3,3 эВ (2-8 К) и 2,86 эВ (300 К), для -Si 2,2 эВ (300 К) подвижность носителей тока при 300 К для a-Si (6AO 264 см ДВ с) и -Si 1000 см /(В - с) эффективная масса носителей тока при 300 К для a-Si (ЬН) 0,25 и -Si 0,41. Для o-Si модуль упругости 392 ГПа (20 °Q и 357 ГПа (1200°С) модуль сдвига 171 ГПа модуль всестороннего сжатия 98 ГПа. Твердость по Кнупу при нагрузке 100 г o-Si [грань (001)] 29,17 ГПа, -Si [грань (1П)] 28,15 ГПа, поликристаллического 31-34 ГПа. [c.519]

Подвижность носителей тока, см7(В-с) при 300 К 610 МО 2-10 [c.306]

Серый гексагональный селен, иногда неправильно называемый металлическим, получается из других форм селена при их длительном нагревании, медленном охлаждении расплавленного селена, конденсации его паров при температуре, близкой к температуре плавления. Его структура построена из бесконечных спиральных цепей, расположенных параллельно друг другу. Только эта форма селена нерастворима в сероуглероде. И она единственная,являющаяся полупроводником (остальные — изоляторы). Электропроводность селена очень чувствительна к свету (на свету возрастает примерно в 1000 раз) и давлению. Он обладает анизотропией электрических свойств проводимость и подвижность носителей тока вдоль направления цепочки в 5 раз больше, чем в перпендикулярном направлении. [c.94]

В заключение необходимо отметить, что вопрос о механизме проводимости в кристаллах органических радикалов, о природе и подвижности носителей тока до сих пор не решен однозначно и представляет большой интерес. При этом можно было бы значительно расширить круг объектов исследования, варьировать свойства их и т. д. В этом смысле стабильные радикалы безусловно заслуживают внимания. [c.144]

Подвижность носителей тока в полупроводнике обычно выражается сложной функцией. Можно считать, что свободные носители тока в случае отсутствия внешнего поля находятся в беспорядочном движении. При этом электрон вырывается из дефекта решетки термически или каким-нибудь другим путем и его движение заканчивается в результате столкновения или иного процесса в другом месте решетки. Промежуток между столкновениями называется средним временем пробега и может быть усреднен разными способами при теоретическом рассмотрении. Под влиянием внешнего электрического поля траектории частиц изменяются, давая резуль- [c.173]

Третья стадия процессов окисления — передача электронов — в отличие от первых, является специфичной для гетерогенного катализа и связывает его с проблемами физики твердого тела. Принципиально проблема подвижности электронов в адсорбционном комплексе не отличается от проблемы подвижности электронов внутри молекулы, поскольку такая подвижность обусловливает реакционную способность системы. Действительно, реакцию окисления какого-либо соединения, например ЗОг, на твердом катализаторе можно себе представить в виде передачи электронов катализатора внутри адсорбционного комплекса, аналогично передаче электронов внутри молекулы органического соединения по системе двойных связей. При таком механизме, в какой-то мере аналогичном механизму процессов биологического окисления, лимитирующей стадией может оказаться передача электронов, определяющаяся подвижностью носителей тока, которая у полупроводниковых соединений невелика. [c.41]

Гальваномагнитные эффекты — эффект Холла, магнетосопротивле-ние и магнитная восприимчивость в силу их весьма высокой чувствительности к дефектам структуры позволяют ответить на вопросы о концентрации, типе и подвижности носителей тока. Эти эффекты возникают в помещенном в магнитном поле проводнике, когда вдоль него течет электрический ток. В слабых магнитных полях величина коэффициента Холла (Ну) при смешанной проводимости определяется соотношением концентраций и подвижностей электронов и дырок [c.94]

Подвижность носителей тока [c.173]

Число носителей тока здесь ие и.шеиястст с температурой, а их подвижность при ее повышепии падает главным образом из-за возрастания колебаний атомных осто1Юв в решетке металла и вызванного этим сокращения эффективного сечения свободного пробега электронов. В полупроводниках, как и в металлах, подвижность носителей тока с температурой уменьшается, ио одновременно растет число его носителей, которые прп можно представить функцией Больцмана [c.138]

Электропроводность углерода и углеродистых материалов аналогична электропроводности полупроводников. Подвижность носителей тока в полупроводниках возрастает при переходе от аморфного состояния к кристаллическому. Непрокаленный кокс имеет аморфную структуру и характеризуется весь- [c.206]

Низкосимметричная слоистая решетка СиРг обусловливает сильную анизотропию свойств соединения, п частности, хорошо выраженную плоскость спайности в напранлении (0101 и малые значения подвижности носителей тока. [c.68]

Приведены уравнения, описывающие в приближении двухзонной модели температурную зависимость эффективного заряда ионов металлов или компонентов однофазных сплавов, мигрирующих в процессе электропереноса, а также уравнения для температурной зависимости электропроводности. Рассмотрены случаи постоянства и изменения с температурой отношения подвижностей носителей тока обоих сортов. Изложены некоторые экспериментальные методики изучения параметров электропереноса и некоторые данные экспериментов и расчетов. Кратко-описаны уравнения, позволяющие распространить исследования на двухфазные сплавы. Библиогр. 8. [c.231]

Использование таких материалов значительно увеличивает коэффициент полезного действия термоэлектрических преобразователей. Они нужны для разработки полупроводниковых оптических квантовых генераторов и фотоэлектрических приемников, использующих эффект собственной фотопроводимости, для диапазона длин волн не выше 5—7 мкм. В полупроводниках с малой шириной запрешеннсй зоны и с высокой подвижностью носителей тока (типа InSb) обнаружены различные физические явления, представляющие особый практический интерес. [c.298]

Для получения монокристаллов ряда тугоплавких разлагающихся полупроводниковьгх соед. (напр., dS, ZnS, Si , AIN и др.) используют кристаллизацию из газовой фазы (методы сублимации и хим. траиспортньк р-ций). В случае если при выращивании монокристаллов не удается получить соед. требуемого стехиометрич. состава, кристаллы разрезают на пластины, к-рые подвергают дополнит, отжигу в парах недостающего компонента. Наиб, часто этот прием используют в технологии получения монокристаллов узкозонных соед. типа А В и А" В , где собств. точечные дефекты сильно влияют на концентрацию и подвижность носителей тока, т.е. проявляют высокую электрич. активность (РЬТе, PbjSnj e, d gj e и др.). При этом удается снизить концентрацию носителей заряда в кристаллах на иеск. порядков. Для вьфащивания профилированных монокристалов П.м. (ленты, прутки, трубы,и т.д.) используют метод Степанова. [c.60]

Важнейшие области применения галлия. Основная область применения галлия — полупроводниковая техника. Галлий образует с элементами группы азота (кроме висмута) соединения типа А" В , которые изоэлектронны полупроводниковым элементам IV группы — германию и кремнию и обладают полупровониковыми свойствами. По сравнению с германием и кремнием соединения А В обладают большей подвижностью носителей тока. Они способны образовывать друг с другом твердые растворы, что позволяет синтезировать из них полупроводниковые материалы со свойствами, меняющимися в широких диапазонах. [c.245]

Германий обладает полупроводниковыми свойствами. Электросопротивление и подвижность носителей тока приведены для чистого мо-нокристаллического германия, обладающего только собственной проводимостью. Кристаллизуется он в кубической решетке типа алмаза. Очень хрупок, при комнатной температуре легко превращается в порошок. Твердость по шкале Мооса 6—6,5. Методом микротвердости было найдено значение 385 кг/мм . Такая высокая твердость в сочетании с хрупкостью делает невозможной механическую обработку германия. С повышением температуры его твердость падает выше 650 чистый германий становится пластичным. При высоком давлении получены еще три модификации германия, отличающиеся большей плотностью и электропроводностью. При плавлении он, подобно галлию и висмуту, уменьшается в объеме (- 5,6%). В парах масс-спектрографически обнаружены, помимо отдельных атомов, агрегаты, содержащие до восьми атомов. [c.155]

Механизм перескоков предусматривает проводимость электрического тока путем перескоков носителей с одного уровня на другой н проявляется в системах с высоким сопротивлением и низкой подвижностью носителей тока [ 10 —см /(В-с)]. Для этого механизма характерно также повышение электрической проводимости с ростом температуры, но связано это не с увеличением концентрации носителей тока, а с повышснне.ч их подвижности [в некоторых случаях в сотни и тысячи раз до 10—100 м2 (В с)]. [c.384]

Даже если предположить, что состав кристаллов абсолютно одинаков, то и тогда они могут существенно отличаться друг от друга своей реальной структурой, как то степенью упорядоченности, числом и направлением дислокаций, напряжениями, вызванными ростом и т. п., т. е. они могут иметь и всегда имеют разную степень совершенства, зависящую, в частности, от скорости кристаллизации. Некоторые электрические свойства, например, подвижность носителей тока, существенно различны у монокристаллов и поликристаллических агрегатов одного и того же вещества. В отличие от жидкостей и газов ин-дивидуальнос)ть криоталлов всегда должна итываться при исследовании твердых тел. [c.265]

На основании этих противоречий можно предложить для ряда случаев иную трактовку механизма действия полупроводниковых, или точнее неметаллических, катализаторов. Она исходит из современных представлений теорий комплексообразования (теории поля лигандов и теории кристаллического поля) и механизма электропроводности путем перезарядки ионов в кристалле. Последний предложен Вервейем [18] для обратных шпинелей , а затем Мориным [19] — для окислов металлов с незаполненными 3<а -уровнями электронов. Можно предполагать, что подобного рода механизм электропроводности возможен не только для окислов (в том числе тройных систем окислов [20]), но и для широкого круга полупроводниковых соединений переходных металлов. Возникновение в таких соединениях электропроводности связано с присутствием в них ионов одного и того же металла в различных валентных состояниях и в эквивалентных позициях кристаллической решетки. Концентрация носителей заряда в подобных полупроводниках может приближаться к величинам, характерным для металлов, однако энергия активации электропроводности может достигать у них значительной величины, что вызывает резко выраженную зависимость электропроводности от температуры. Относительно высокие значения энергии активации проводимости валентных полупроводников обусловлены подвижностью носителей тока, а не их концентрацией, которая практически не зависит от температуры. Если механизм электропроводности связан с перезаряд- [c.36]

Таким образом, малая подвижность носителей тока — одно из свойств соединений переходных металлов, отличающих их от других полупроводников. Как указывалось выше (глава 1, 1 и 3) в литературе нет никаких данных о существовании какой-либо связи каталитической активности с подвижностью носителей тока. Согласно предположению Иоффе, Ежковой и Любарского [160] (см. также [161]), локализованные электроны полупроводника-катализатора осуществляют о-активирование в каталитических реакциях окисления, т. е. разрыв С—Н-связи делокализованные электроны полупроводника, образующие зону, вступают во взаимодействие с л-элек-тронами и окисляют олефиновые и ацетиленовые углеводороды по двойной и тройной связям. Для проверки этого предположения желательно было бы провести анализ данных по подбору катализаторов для селективного окисления углеводородов. [c.47]

С целью выяснения механизма проводимости карбонизован-ных материалов была рассчитана [19] эффективная подвижность носителей тока. Оказалось, что она составляет в зависимости от температуры обработки от 10 до 10 см7(В-с). Это свидетельствует о сложном переплетении механизмов проводимости в графитирующихся материалах. В углеродных материалах, обработанных при относительно низких температурах, по-видимому, преобладает перескоковый механизм проводимости для углеродных материалов, прошедших высокотемпературную обработку, характерен зонный механизм. [c.32]

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ — металлоподобные и полупроводниковые материалы с оптимизированным комплексом электр. и тепловых свойств. Комплекс этих св-в обеспечивает высокую эффективность прямого преобразования тепловой энергии в электрическую при использовании явления Зеебека или значительный охлаждающий эффект при использовании явления Пельтье. Естественные и искусствеппые Т. м., входившие в т. п. термоэлектрический ряд Зеебека, были исследованы и использовались для первых опытов почти одновременно с открытием термоэлектрических эффектов в первой половине 19 в. Некоторые из них (висмут, константен, силав цинк — сурьма, сернистый свинец) применялись и в первых полупромышленных термоэлектрических агрегатах в 30— 40-х гг. 20 в. Новый этап развития термоэлектрической энергетики, на- чавшийся в конце 40-х гг., привел к созданию качественно новых искусственных Т. м. на оспове металдо-подобпых соединений и полупроводниковых материалов. Физ. основой создания нового класса Т. м. явилась идея о резком увеличении отношения подвижности носителей тока к теплопроводности кристаллической решетки при образовании систем и областей твердых растворов. Все Т. м. [c.553]

Смотреть страницы где упоминается термин Подвижность носителей тока: [c.29] [c.33] [c.162] [c.372] [c.299] [c.310] [c.281] [c.59] [c.384] [c.151] [c.299] [c.310] [c.328] [c.144] [c.92] [c.15] [c.288] [c.148] [c.747] [c.226] [c.360] [c.553]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология