Германий распределение электронов в атоме

Примером процесса с первоначальным упорядоченным распределением компонентов А я В служит процесс отжига радиационных дефектов. При бомбардировке электронами, протонами, нейтронами, а-частицами и т. д. атомы решетки смешаются из своих нормальных положений в междоузлия, в результате каждой вакансии в узле решетки соответствует атом, занимающий междоузлие. После бомбардировки при низких температурах вещество нагревают, чтобы диффузия проходила с такой скоростью, которая позволила бы наблюдать процесс рекомбинации междоузлий с вакансиями. Некоторая упорядоченность первоначального распределения объясняется тем, что в положениях каждого из компонентов в парах вакансия —междоузлие имеется значительная корреляция вследствие того, что при бомбардировке междоузельные атомы недалеко удаляются от своих вакантных узлов. Эта упорядоченность приводит к большей вероятности того, что атом в междоузлии рекомбинирует при отжиге с вакансией, находящейся именно в том узле решетки, откуда он вышел. Например, опыты на германии показали, что примерно на 70% процесс отжига протекает за счет упорядоченных пар вакансия —междоузельный атом. [c.120]

К первой группе относятся, например, кристаллы германия и кремния, в которых точечные дефекты возникают при растворении в них небольших количеств элементов III и V групп периодической системы с образованием твердых растворов замеш ения. В качестве примера рассмотрим германий, кристаллическая структура которого относится к типу алмаза. В кристаллической решетке германия могут размещаться небольшие количества фосфора или мышьяка, причем каждый атом примеси занимает регулярное место в решетке (см. рис. 12). Но каждый атом фосфора имеет пять валентных электронов. Распределение этих электронов можно представить себе следующим образом четыре из них делятся с каждым соседним атомом германия (образуя ковалентные связи, подобные таковым между смежными германиевыми атомами), а пятый электрон становится квазисвободным. Он весьма [c.221]

По электроотрицательности кремний приблизительно равен олову и занимает последнее место в ряду >Ge>Si ( Sn). Значения электроотрицательностей (ЭО) по Полингу у кремния и германия одинаковы и равны 1,8, в то время как у углерода ЭО = 2,5. Соответствующие значения по Оллреду и Рохову составляют С — 2,5 Ge — 2,02 Si—1,74 Sn—1,72. Если, следуя Полингу, найти разность ЭО кислорода и кремния, то окажется, что эта разность (3,6—1,8= 1,8) отвечает связи, имеющей приблизительно 50% ионности. Это, конечно, весьма грубая оценка тем не менее в неорганической химии принято приписывать атому кремния в группах SIO4 заряд +4, а кислородным атомам — заряд —2. При точных расчетах распределения электронной плотности в силикатах (Фам-Куанг-Зы, 1978) заряды на атомах кислорода получаются значительно меньшими. [c.170]

Условия для существования примесных центров могут быть созданы различными способами, (а) Замещение атома основной решетки на элемент с нормально большей валентностью вызывает появление избыточного положительного заряда и связанного с ним электрона. Наиболее ярким примером примесей этого типа являются примеси в германии и кремнии. В ряду углерод, кремний и германий образуются ковалентные структуры с алмазной решеткой. Тепловое воздействие посредством фононного механизма может вызывать появление собственной проводимости в этих веществах. Однако если элемент с валентностью, которая нормально больше четырех, замещает атом в такой решетке, то плотность его электронного облака будет стремиться принять тетрагональное распределение, характерное для алмазной решетки. Чтобы была достигнута такая форма распределения электронного облака, элемент образует частично ионные связи, причем получается однократно заряженный ион совместно с квазисвободным электроном, расположенным около атома примеси. Энергия связи этого электрона меньше энергии связи в вакууме в К раз, где К — диэлектрическая постоянная среды. Следовательно, такие дефекты в основном ионизированы. Это характерно для полупроводников п-типа. (б) Замещение атома в решетке полуметалла на элемент с валентностью, нормально более низкой, производит эффект, обратный только что рассмотренному. Для того чтобы распределение электронного облака было близким к тетрагональному, элемент должен приобрести добавочный электрон, который он получает из кристаллической решетки вблизи от своего местоположения. В результате образуется положительная дырка, локализованная около атома примеси. Как и ранее, энергия связи положительных дырок станет меньше в К раз и, следовательно, дырки будут в основном ионизированы. Это типично для примесных дырочных полупроводников, (в) Вакансии в решетке и атомы или ионы в междуузлиях. Так как дефекты решетки подробно рассматриваются в другой главе этой книги (гл. 2), мы остановимся только на отдельных моментах. [c.171]

Первоначальное снижение парамагнитной составляющей при введении германия до 5 ат. % обусловлено снижением концентрации неспаренных электронов на концах цепей селена вследствие замыкания последних на атомы германия. Максимальное значение парамагнетизма Ван-Флека получено для стекол, содержащих 6 ат. % германия, характеризующихся статистическим распределением структурных единиц ОеЗе4/2 в, селене. Область экстремальных значений парамагнетизма в системе Ое—5е смещена в сторону меньщего содержания германия по сравнению с концентрацией мыщьяка в системе Аз—5е. Это смещение экстремума пропорционально числу валентных связей во вновь возникающих структурных единицах. [c.65]

Предполагается, что в случае любого соединения можно определить предельные конфигурации (ковалентную и ионную) и распределение электронов в подобных формулах. Случай чистой ионной связи никаких трудностей не представляет, так как распределение определено правилом октета и необходимость приведения электронной формулы атома Цинтля к формуле следующего за ним в периодической таблице инертного газа дает формулы такие, как Ga +As , ZnHS -, Pb +S , Na l и т. д. Случай ковалентной связи менее прост. Мы видели (см. гл. II, 3), что для внедрения в систему ковалентных связей атом примеси должен был полностью принять электронную формулу своего хозяина. Именно так Шокли 37] и затем Риз [29] описали атом мыщьяка AS+, внедренный в систему связей гибридными орбитами sp3 кристалла германия или кремния. Полинг [11], с другой стороны, рассматривал возможность обозначать химическими символами формальные заряды, соответствующие полученному размещению, поделив электроны общих пар поровну между связанными атомами, и 0 бозначал таким образом окись триметил-амина РзК+0 . [c.50]

Общим для трех исследованных систем является наличие области максимальных значений парамагнетизма Ван-Флека. Для составов с максимальными значениями парамагнитной составляющей получены также экстремальные значения парамет-)0Б электропроводности и других физико-химических величин. 4з анализа полученных экстремальных значений следует, что стекла указанных составов характеризуются статистическим распределением структурных единиц АзЗез/г, АзЗз/г и ОеЗе4/г в полимерных цепях и циклах стеклообразных селена и серы. Такое распределение приводит к нарушению правильности чередования структурных единиц, нарушению исходного ближнего порядка и вносит тем самым дополнительную асимметрию в строение электронных оболочек атомов. Стекла в системе Аз—Зе с содержанием 9 ат. % мышьяка, в системе Аз—3 с содержанием мышьяка 12 ат. % и в системе Се—Зе с содержанием 6—7 ат, % германия имеют наименьшую степень [c.73]

Для ОСНОВНЫХ элементов решетки (М, X), из которых состоят кристаллы, это приводит к появлению поверхностного и объемного заряда точно так же, как было описано выше. Однако может возникнуть такое положение, когда примесные атомы (У), присутствующие в газе, будут поглощаться поверхностью. Если при этом примесные атомы будут образовывать локальные уровни, то при наличии пустых уровней они будут захватывать электроны (примесный атом является акцептором) или дырки, если уровни заполнены (доноры). Это обусловливает появление поверхностного заряда, который в свою очередь вызывает появление противоположного по знаку заряда, распределенного на поверхности кристалла. Подтверждением является поведение элементарных кристаллов, в которых отсутствуют побочные явления, связанные с нестехиометричностью. В то же время это свидетельствует о сложности рассматриваемых явлений. Так, например, в германии чистая поверхность обладает слабыми полупроводниковыми свойствами р-типа давление кислорода порядка 10"" —10" мм рт. ст. несколько увеличивает р-проводимость, однако при более высоких давлениях Ог эта пороводимость снова уменьшается при давлении Оа, равном 10 мм рт. ст., проводимость р-типа совсем исчезает. [c.561]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология