Полупроводники аЛмазоподобные

Кроме обычной металлической формы олова — белого олова (Р-5п) известна другая его модификация, имеющая алмазоподобную структуру и являющаяся полупроводником — серое олово (а-5п). Оно устойчиво ниже 13,2°С. В отличие от белого, серое олово твердое и хрупкое. При низкой температуре переход р-5п- а-5п обычно не происходит и белое олово находится в метастабильном состоянии. Но иногда превращение осуществляется, и тогда компактный металл превращается в серый порошок (плотности белого н серого олова сильно различаются,, для а-5п р = 5,75 г/см ). Переходу способствует наличие затравки — кристаллика серого олова. В старину, когда посуду делали из олова, данное превращение называли оловянной чумой . Третья форма олова — устойчива выше 161 °С. Переход 7-5п-> р-5п легко заметить, наблюдая за остыванием расплавленного олова образовавшаяся после затвердевания гладкая поверхность металла при дальнейшем охлаждении в определенный момент сразу становится матовой. [c.381]

Многие алмазоподобные соединения — полупроводники. Они представляют большой интерес как материал для выпрямителей переменного тока, усилителей, фотоэлементов, датчиков термоэлектрических генераторов и др. Многие из них успешно конкурируют с полупроводниковыми германием и кремнием. [c.543]

В соответствии с характерным типом гибридизации валентных орбиталей (яр ) у кремния наиболее устойчива алмазоподобная (кубическая) модификация как и алмаз, она тугоплавка т. пл. 1428 С, т. кип. 2600°С) и отличается высокой твердостью. Вследствие частичной делокализации связи эта модификация имеет темно-серый цвет и металлический вид. При комнатной температуре кремний является полупроводником (Д =1,12 эв). Гексагональная (графитоподобная) модификация кремния неустойчива. [c.469]

Классификация. В соответствии с зонной теорией различие между П. и диэлектриками чисто количественное-в ширине запрещенной зоны. Условно считают, что в-ва с Д > 2 эВ являются диэлектриками, с Д < 2 эВ-полупроводниками. Столь же условно деление П. на узкозонные (Д < 0,1 эВ) и широкозонные. Важио, что один и тот же по хим. составу материал в зависимости от внеш. условий (прежде всего т-ры и давления) может проявлять разные св-ва. Наблюдается определенная зависимость между концентрацией электронов проводимости и устойчивостью кристаллич. структуры п. Б частности, алмазоподобная структура устойчива до тех пор, пока в зоне проводимости еще остаются вакантные энергетич. уровни. Если все они оказываются занятыми и имеет место вырождение энергетических уровней, первая коордииац. сфера, а за ней и весь кристалл претерпевают перестройку с образованием более плотной структуры, характерной для металлов. При этом концентрация электронов проводимости перестает расти с т-рой и собств. проводимость П. падает. Классич. примером является олово, устойчивая полиморфная модификация к-рого (белое олово) при комнатной т-ре является металлом, а стабильное при т-рах ниже 13 °С серое олово (а-8п) - узкозонный П. С повышением т-ры и соответствующим изменением концентрации своб. электронов характерная для а-8п алмазоподобная структура переходит в структуру с более плотной упаковкой атомов, свойственной металлам. Аналогичный переход П.-металл наблюдается при высокой т-ре у Се, 81 и алмазоподобных бинарных П., к-рые при плавлении теряют полупроводниковые св-ва. [c.57]

Кремний в отличие от углерода встречается в виде одной устойчивой модификации, так как для кремния характерна лишь полная зр -гибридизация электронных орбиталей. Алмазоподобная модификация кремния тугоплавка, имеет высокую твердость и напоминает по внешнему виду темно-серый металл. При комнатной температуре кремний является полупроводником (см. 111.4). На внешнем электронном слое атома кремния есть вакантные З -орбитали (51...35 3р 3 °), что отличает структуру внешнего слоя атома 51 от атома углерода ( ...2s 2p ). Вакантные Зй -орбитали могут участвовать в образовании связей, что сказывается на свойствах образуемых простых веществ алмазная модификация углерода — изолятор, а алмазоподобная модификация кремния — полупроводник. [c.273]

Олово — полиморфно. В обычных условиях устойчиво белое олово (р-модификация), но при охлаждении до 13,2 °С оно переходит в серое олово (а-модификация). Белое оловО — сереб-ристо-белый металл, электрическая проводимость которого в 8 раз выше, чем у ртути. Серое олово.— полупроводник с алмазоподобной кристаллической решеткой (Л = 0,08 эВ). Плотность а-5п невелика (5,85 г/см ) по сравнению с плотностью р-5п (7,29 г/см ). При переходе, который ускоряется затравкой — кристалликами серого олова, р-модификации олова в а-модификацию удельный объем возрастает на 25,6 %, в связи с чем олово рассыпается в порошок. [c.275]

Кремний кристаллизуется в решетке типа алмаза. В отличие от углерода твердый кремний не имеет устойчивой графитоподобной модификации. Кремний — полупроводник. При 20° С его проводимость составляет около 10 Ом м . Кремний плавится при 1410° С, поэтому изучение свойств жидкого кремния—нелегкая задача. Плавление кремния сопровождается частичным разрушением алмазоподобной структуры и уменьшением объема на 9,6%. При повышении давления до 4,5 ГПа температура плавления кремния снижается до 1157° С. Интересные и разносторонние исследования жидкого кремния высокой степени чистоты, содержащего менее чем 10 мольн. % примесей, были выполнены В. М. Глазовым и его сотр. [33]. Основным элементом строения жидкого кремния, по-видимому, является размытый тепловым дви- [c.201]

Олово существует в трех модификациях. При температуре ниже 14 °С устойчиво а-5п-серое олово, имеющее алмазоподобную структуру и являющееся полупроводником. Серое олово твердое и хрупкое. В области темпера- [c.385]

Карбид кремния Si (карборунд), подобно углероду и кремнию, существует в виде кубической (алмазоподобной) и гексагональной модификаций. В чистом виде алмазоподобный S — диэлектрик, но с примесями становится полупроводником (Д = 1,5—3,5 эВ) с п-пли / -проводимостью. Он тугоплавок (т. пл. 2830°С), по твердости близок к алмазу, химически весьма стоек. Разрушается лишь при нагревании в смеси HF + HNOg и при сплавлении со щелочами в присутствии окислителя, например [c.420]

Германий, как и кремний, полупроводник, имеет алмазоподобную решетку, по внешнему виду типичный металл серебристо-белого цвета. Олово имеет модификации белая р-модификация (устойчива выше 286,2 К) — серебристо-белый металл серая а-модификация ( серое олово ) имеет алмазоподобную решетку. Свинец — темно-серый металл. Наиболее характерные производные элементов IVA группы приведены ниже [c.454]

Как и на других алмазоподобных полупроводниках, в роли активных центров выступают преимущественно координационно-ненасыщенные поверхностные атомы и вакансионные дефекты, функциональная способность которых зависит от координационного окружения, особенно в многокомпонентных системах. [c.132]

Многие алмазоподобные соединения — л, полупроводники. Они представляют большой интерес как материал для выпрямителей переменного токае усилителей, фотоэлементов, датчиков термоэлектрических генераторов и др. [c.509]

П.м, по структуре делятся на кристаллич,, твердые аморфные и жидкие. Наиб, практич, применение находят неорг. кристаллические П.м., к-рые по хим. составу разделяются на след. осн. группы. Элементарные полупроводники Ge, Si, углерод (алмаз и графит). В, a-Sn (серое олово). Те, Se. Важнейшие представители этой группы-Ое и Si имеют кристаллич, решетку типа алмаза (алмазоподобны). Являются непрямозонными полупроводниками образуют между собой непрерывный ряд твердых р-ров, также обладающих полупроводниковыми св-вами. [c.58]

Горюнова H.A. алмазоподобных полупроводников. Изд-во [c.75]

Нитриды GaN, InN, TIN принадлежат к соединениям типа А "В (А — элемент III группы, а В — элемент V группы). Эти соединения изоэлектронны простым веществам, образованным элементами IV группы (например, Si, Ge) и обладают полупроводниковыми свойствами. В большинстве полупроводниковых соединений типа, А "В атомы находятся в тетраэдрической координации друг относительно друга и кристаллизуются в решетке типа сфалерита или вюртцита. Так, GaN, InN и TIN кристаллизуются в решетке типа вюртцита, а МР, MAs, MSb, где M=Ga, In — в решетке типа сфалерита. Нитриды элементов подгруппы галлия отличаются высокой химической устойчивостью и близки по структуре к алмазу и алмазоподобному BN. Наибольшей химической устойчивостью отличается GaN. Он не взаимодействует с водой, разбавленными и концентрированными кислотами, устойчив при нагревании на воздухе до 1000° С. При комнатной температуре GaN является полупроводником, а при низких температурах обладает сверхпроводимостью. По своей химической устойчивости InN значительно уступает GaN, он легко реагирует с растворами кислот и щелочей, окисляется на воздухе выше 300° С. Теплоты образования GaNxB и InNxB при 25° С соответственно равны 26,4 и 4,2 ккал/моль. [c.177]

Галлий и индий образуют с р-элементами V группы периодической системы бинарные соединения типа А" (например, ОаР, ОаАз, 1п5Ь и др.). В преобладающем большинстве соединений типа А" В электронные орбитали р -гибридизованны кристаллические решетки этих соединений имеют структуру, характеризующуюся тетраэдрическим расположением химических связей. Многие из этих алмазоподобных соединений — полупроводники. Их используют как материал для выпрямителей переменного тока, датчиков, термоэлектрических генераторов и др. [c.270]

В чистом полупроводнике при полном отсутствии причин его возбуждения, т. е. при О К, все энергетические уровни валентной зоны заняты полностью электронами, а вся зона проводимости свободна. С точки зрения структурной химии это значит, что все валентные электроны находятся в связывающих орбиталях алмазоподобного кристалла, и каждый атом образует с соседними по четыре неразличимые ковалентные связи. В таком состоянии полупроводник является диэлектриком (изолятором), так как электроны в нем не имеют возможности перемещаться. При повышении температуры часть электронов увеличивает свою энергию на определенную величину, необходимую для их перевода из валентной зоны на какой-либо энергетический уровень зоны проводимости. Очевидно, что минимальный прирост энергии электрона необходимый ему для соверщения такого перескока, равен ширине запрещенной зоны Д и может быть назван энергией возбуждения ковалентной связи в кристалле. Иногда для этого достаточно осветить полупроводник или предоставить электронам какую-либо другую возможность поглотить кванты энергии. [c.285]

Если у атома примеси на внешнем уровне электронов больше, чем у атомов, образующих кристалл, то этот атом превращается в положительный ион, переводя лишние электроны в зону проводимости кристалла и заполняя и 4и дырки в валентной зоне. Это донорные примеси, которые увеличивают электронную проводимость полупроводника и уменьшают его дырочную проводимость. У алмазоподобных структур полупроводников, как у Si и Ge, такими донорийми примесями являются As, Sb, Se, т. е. атомы элементов V—VHa-rpynn. [c.286]

Свойства. Обычно формой, кремния является алмазоподобная модификация - темно-серое, почти черное твердое вещество с металлическим блеском. Это типичный полупроводник. Тик называемый аморфный кремний представляет собой кристаллическую форму в высоко исперсном состоянии. Кремний тугоплавок, т. пл. MI5 °С, т. кип. <3250 С, обладает большой твердостью. Химически стоек, при комнатной температуре взаимодействует только с Fi, I2 и растворенной щелочью. При высоких давлениях получена метал-лоподобная модификация кремния. [c.376]

Физико-химические свойства фосфидов индия и галлия. Диаграммы состояния систем 1п—Р и Са—Р приведены на рис. 39, 40. В рассматриваемых системах образуется по одному соединению эквиатомного состава. Эвтектики с обеих сторон вырождены. Оба соединения обладают значительным давлением пара при температуре плавления вследствие диссоциации. Так, для фосфида индия при 1055°С давление достигает 25 атм, а для фосфида галлия при М67°С — 45 атм. Оба соединения относятся к алмазоподобным полупроводникам, кристаллизуются а структуре сфалерита. При спонтанной кристаллизации из избытка металлического компонента или из индифферентного растворителя соединения выделяются в виде пластинчатых и нитевидных кристаллов серого (1пР) или оранжево-красного (СаР) цвета. [c.72]

Это особая категория не.металлических, неорганических. материалов. К ним относятся основные материалы микроэлектроники, такие как кремний, германий, селен, расположенные в центре периодической таблицы. К полупроводникам относятся и многие соединения с алмазоподобной решеткой, такие как ОаАз, 1п8Ь, Сс1Те, 2п8 и др. [c.46]

Дифференциальная емкость электрода плавно увеличивается с ростом содержания платины (рис. 43, кривая 2), что свидетельствует о появлении на поверхности электрода но при этом удельное сопротивление материала практически не меняется и составляет порядка 10 Ом см. Последнее означает, что платина не является легирующей примесью в алмазоподобном углероде в том смысле, в каком этот термин употребляется в физике полупроводников (т. е. она не повышает концентрацию носителей заряда) также не достигается и порог перколяции, т. е. частицы платины не создают непрерывной структуры, обеспечивающей протекание тока в обход углеродной матрицы (см. ниже). 1У1ожно поэтому предположить, что платина лишь ускоряет перенос зарядов на границе раздела а-С Н/раствор атомы на поверхности электрода играют роль активных мест, на которых адсорбция и электродная реакция протекают с большой скоростью. Для объяснения наблюдаемого порогового эффекта в [264] предложена модель, предполагающая неоднородный характер как проводимости в объеме пленки, так и ускоряющего действия платины на перенос заряда на границе раздела а-С Н/раствор. По способу введения платины в а-С Н, она может [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология