Химические элементы полупроводник

Химические элементы — полупроводники [c.237]

Полупроводниковые материалы условно подразделяют на химические элементы (элементарные полупроводники) и химические соединения (сложные полупроводники). В настоящее время известны кристаллические модификации 13 химических элементов, обладающие полупроводниковыми свойствами. Все они находятся в главных подгруппах IИ—VU групп периодической системы элементов Менделеева [c.311]

Структура элементных полупроводников подчиняется так называемому правилу октета , согласно которому каждый атом имеет (8 — №) ближайших соседей, где № — номер группы периодической системы, в которой находится данный химический элемент. Например, координационные числа в полупроводниковых модификациях углерода, кремния, германия, олова равны четырем (8—IV), в кристаллах фосфора, мышьяка, сурьмы — трем (8—V), а в полупроводниковых сере, селене, теллуре — двум (8—VI). [c.341]

Обычный технологический цикл химической обработки полупроводников состоит из травления, промывки и последующей сушки. Образующиеся при этом на поверхности германия и кремния соединения представляют собой те или иные производные гидроокисей этих элементов. [c.115]

НЫХ и цветных металлов, а также в строительстве в виде своих кислородных соединений, он будет рассмотрен ниже как химический элемент, дающий целый ряд ценных соединений, и как полупроводник. [c.426]

Эмиссионные спектры (излучения) бывают непрерывные (от раскаленных твердых и жидких тел), а также линейчатые и полосатые (от нагретых или возбужденных электрическим разрядом газов). Линейчатый спектр получается от излучения, испускаемого атомами, а полосатый—от излучения, испускаемого молекулами. Для каждого рода атомов получается свой индивидуальный спектр с определенными длинами волн. На использовании этой особенности химических элементов основан спектральный анализ веществ, в частности широко используемый для обнаружения различных примесей в полупроводниках и металлах. Очень простой линейчатый спектр получается для водорода в видимой области, для частот линий которого Бальмер в 1885 г. нашел очень простое выражение --- [c.70]

Принцип периодичности изменения свойств твердофазных соединений элементов, расположенных в порядке возрастания атомного номера. Он является следствием закона периодичности изменения электронных состояний атомов химических элементов, расположенных в естественном ряду. В простейшем случае принцип иллюстрируется вариантом периодической системы, характеризующим свойства химических элементов в форме простых веществ чак материалов. Упорядоченное в соответствии с периодическими, законом. множество химических элементов подразделяется на подмножества, т. е. достаточно изолированные области элементов, соответствующие металлам, ферромагнетикам, сверхпроводникам, диэлектрикам, полупроводникам и полуметаллам. [c.166]

О двух типах проводимости, присущих полупроводникам, подробно рассказано в статье Германий . (((Популярная библиотека химических элементов. Мп—Зп . М., 1972). [c.18]

Из более чем 90 химических элементов, встречающихся в природе, около 65 причисляют к металлам. Некоторые элементы, такие как сурьма или полупроводник германий, стоят на границе между металлами и неметаллами. [c.72]

Искусственное охлаждение можно осуществить также термоэлектрическим способом, используя непосредственно электрическую энергию. Если пропускать электрический ток по двум разным спаянным полупроводникам, то в местах спаев возникнут разные температуры. На одном из спаев температура понизится (это позволит отнять тепло от охлаждаемого тела), а на другом—повысится. От теплового спая тепло перейдет к окружающей среде. К полупроводникам относят некоторые окислы металлов, сернистые соединения, чистые химические элементы германий, кремний, теллур, селен, а также их соединения. [c.7]

Энтальпии и энтропии плавления примесных элементов, а также энтальпии и энтропии их смешения и взаимодействия с основой определяют величину коэффициентов распределения примесей при кристаллизации металлов и полупроводников [13]. Поэтому представляло интерес выяснить, какой закономерности подчиняется зависимость коэффициентов распределения примесей химических элементов от их порядкового номера в Периодической системе элементов. [c.14]

В полупроводниковой технике нашли применение соединения типа А В , наиболее близкие аналоги элементов — полупроводников IV группы Периодической системы. Обнаружилось, что в бинарных полупроводниках типа А В имеется другое сочетание основных физико-химических и электрических параметров, чем то, которое характеризует алмаз, кремний, германий, серое олово и твердые растворы на их основе. Например, собственная ширина запрещенной зоны, подвижность основных носителей тока и температура плавления в группе алмаз — серое олово таковы, что для получения ширины запрещенной зоны более 1 эв мы неизбежно будем получать подвижности основных носителей тока меньше, чем 2000 см в-сек и иметь дело с веществами, плавящимися при температурах выше 1200° С. В соединениях типа А В , например в арсениде галлия, можно иметь при той же температуре плавления материала в полтора раза большую ширину запрещенной зоны и в два раза большую подвижность основных носителей тока. [c.7]

Так как германий, а в последние годы и кремний, нашли очень широкое применение в радиоэлектронике, то сейчас имеется большое число работ в периодических изданиях, посвященных получению этих веществ в чистом состоянии, исследованию их полупроводниковых свойств и т. д. Вышли из печати специальные сборники, посвященные этим полупроводникам [37—42], в которых сообщаются данные об электрических, термоэлектрических, гальваномагнитных, оптических и других свойствах элементов — полупроводников. Поэтому ниже мы приведем только сведения об основных физико-химических и электрических свойствах полупроводников этой группы. Вопросы получения и очистки будут затронуты очень кратко. [c.57]

Есть химические элементы со свойствами полупроводников, такие как кремний, германий и др. Наряду с ними, полупроводниками являются и ряд химических соединений — окислы, сульфиды и т. п. [c.222]

Химическая классификация полупроводников. Химическая классификация полупроводников основана на Периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Прежде всего различают элементарные полупроводники, т. е. полупроводниковые простые вещества. В первых двух группах Периодической системы Д. И. Менделеева отсутствуют элементарные полупроводники. Из элементов третьей группы полупроводником является бор. Это понятно, если учесть аналогию между химией бора и кремния — типичного элементарного полупроводника. [c.91]

VI групп, примыкающие к диагонали бор — астат,— типичные полупроводники (т. е. их электрическая проводимость с повышением температуры увеличивается, а не уменьшается). Характерная черта этих элементов — образование амфотерных гидроксидов (с. 151). Наиболее многочисленны d-металлы. В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева они расположены между S- и р-элементами и получили название переходных металлов. У атомов d-элементов происходит достройка d-орбиталей. Каждое семейство состоит из десяти d-элементов. Известны четыре d-семейства 3d, 4d, 5d, и 6d. Кроме скандия и цинка, все переходные металлы могут иметь несколько степеней окисления. Максимально возможная степень окисления d-металлов +8 (у осмия, например, OsOj). С ростом порядкового номера максимальная степень окисления возрастает от III группы до первого элемента VIII группы, а затем убывает. Эти элементы — типичные металлы. Химия изоэлектронных соединений d-элементов весьма похожа. Элементы разных периодов с аналогичной электронной структурой d-слоев образуют побочные подгруппы периодической системы (например, медь — серебро — золото, цинк — кадмий — ртуть и т. п.). Самая характерная особенность d-элементов — исключительная способность к комплексообра-зованию. Этим они резко отличаются от непереходных элементов. Химию комплексных соединений часто называют химией переходных металлов. [c.141]

СЕЛЕН (Selenum, греч. selene— Луна) Se — химический элемент VI группы 4-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 34, ат. м. 78,96. С. был открыт в 1817 г. Я. Берцелиусом. С. встречается как примесь в сернистых рудах металлов (FeiSj, PbS и др.). При обжиге пирита С. накапливается в газоочистных камерах сернокислотных заводов. С. состоит из шести стабильных изотопов, известны 11 радиоактивных изотопов. В свободном состоянии с., подобно сере, образует несколько аллотропических модификаций аморфный С. и кристаллический С.— хрупкое вещество серого цвета с металлическим блеском. Серая кристаллическая форма С. светочувствительна, ее электропроводность увеличивается под действием света. Это свойство используют в фотоэлементах. С. является типичным полупроводником. На границе С.— металл образуется запорный слой, пропускающий электрический ток только в одном направлении. В соединениях С. проявляет степень окисления +4, +6 и =-2. [c.221]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

Книга является первым томом двухтомной монографии, суммирующей основные особенности химии всех химических элементов. Она охватывает вводные разделы и сведения по УИ, VI, V, IV группам периодической системы, а также инертным газам (включая их основные соединения). Из общих вопросов химии, не вошедших в вводные разделы (1- У1), рассмотрены окислительно-восстановительные реакций, адсорбция, катализ, комплексообраэование, коллоиды. В большей или меньшей степени затронуты и многие вопросы, смежные с другими науками (реактивное топливо, полупроводники и т. п.). Особое внимание уделено энергетическим уроАням атомов и пространственному строению молекул. [c.2]

Модель свободных электронов, описанная выше, хорошо объясняет ряд физич ких свойств металлов, особенно щ,елочных, однако наряду с этим имеются и такие свойства, для интерпретации которых модель свободных электронов оказывается совершенно бесполезной. Эта модель не может прмочь нам понять главного, почему одни химические элементы в кристаллическом состоянии являются хорошими проводниками электричества, а другие оказываются изоляторами к группе не укладывающихся в эту теорию веществ относятся и полупроводники, электрические свойства которых резко изменяются с температурой. [c.121]

В данном курсе строение ядер атомов п ядерные реакции не рассматриваются. Одмако необходимо отметить, что число зарядов ядра обусловлено числом протонов в ядре. Протон — это ядро легкого изотопа водорода, положительный заряд которого численно совпадает с зарядом электрона, а масса его 1,00728 у. е.. т. е. в 1837 раз больше массы электрона. В ядрах других атомов, в том числе в ядрах изотопов водорода (дейтерия и трития), есть еще нейтроны — частицы с нулевым зарядом и массой 1,00867 у. е. Изотопы — это атомы одного и того же химического элемента, имеющие одно и то же число протонов в ядре, но различное число нейтронов, вследствие чего массы изотопов различны, а заряды их ядер одинаковы. Отсюда под химическим элементом понимают совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и с одинаковым числом электронов, окружающих ядро. Почти все элементы являются плеядами изотопов. Получено много изотопов легких элементов, обладающих радиоактивными свойствами. Такие изотопы ( С, Со, и др.), меченые атомы , играют больщую роль в исследованиях диффузии в металлах и полупроводниках, в выявлении дефектов строения их, в изучении химических реакций и процессов, происходящих в живом организме, и т. д. [c.68]

Периодическая система химических элементов 3/955, 956-963 1/403, 406 5/508, 935 фаница Циитля 4/102 закои, см. Периодический закон Менделеева и полупроводники 4/106-108 и принцип Паули 3/893 и химическая номенклатура 3/575 Периодические коллоидные Сфуктуры 2/153, 332 4/885 Периодические процессы, см. Непрерывные и периодические процессы Периодический закон Менделеева 3/963, 412, 413, 955 5/508 Пернстон Н 2/1078 Перитектики 2/59-61 4/357, 1003, 1004 5/16, 101 Перитектоидиые превращения 2/60 [c.676]

Современные твердофазные материалы исключительно многообразны по составу /И охватывают практически все элементы периодической системы. Как правило, материалы имеют сложный состав, включая три и более химических элемента. Из простых веществ в качестве материалов используют в основном алюминии, медь, углерод, кремний, германий, титан, никель, свинец, серебро, золото, тантал, молибден, платиновые металлы. Материалы на основе бинарных соединений также сравнительно немногочисленны. Среди них наиболее известны фториды, карбиды и нитриды переходных металлов, полупроводники типа халькоге-нидов цинка, кадмия и ртути, сплавы кобальта с лантаноидами, обладающие крайне высокой магнитной энергией, и сверхпровод-никовые сплавы ниобия с оловом, цирконием или титаном. Намного более распространены сложные по составу материалы. В последнее время нередко в химической литературе можно встретить твердофазные композиции, содержащие в своем составе свыше 10 химических элементов. [c.134]

Пайку чаще всего осуществляют соединениями, которые содержат элементы IV группы периодической системы Менделеева. Олово и свинец являются электрически активными примесями - акцепторами. С течением времени они диффундируют в термоэлектрический материал и ухудшают его свойства. Поэтому всегда встает задача уменьшения диффузии припоя в полупроводниковый материал ветви термоэлемента. Для этого между припоем и термоэлектрическим материалом располагают различные так называемые антидиффузионные прослойки (или покрыгия), которые препятствуют диффузии химических элементов из припоя или из материала шин в полупроводник. [c.86]

ГАЛЛИЙ м. 1. Ga (Gallium), химический элемент с порядковым номером 31, включающий 22 известных изотопа с массовыми числами 62-83 (атомная масса природной смеси 69,72) и имеющий типичные степени окисления -t-1, + II, + III. 2. Ga, простое вещество, серебристо-белый с голубоватым оттенком легкоплавкий металл применяется как жидкий теплоноситель, для синтеза полупроводников и др [c.92]

В первую книгу химических элементов ( Наука , 1971) вошли статьи о первых 24 элементах периодической системы. Эта вторая ттга посвящена элементам с атомными номерами от 25 до 50. Среди них главный металл современной цивилизации — железо, важнейшие цветные металлы медь цинк, серебро, олово. Здесь же читатель найдет сведения о германии — элементе с которого началась эра полупроводников, а также о других ваокпых для полупроводниковой техники материалах селене, соедине- ниях индия, галлия, мышьяка. Широко представлены в этой книге легирующие металлы, витамины стали им посвящены статьи Ни-кель Кобальт , Молибден . Марганец . Рассказ о первом искусственном элементе, технеции, дополнен интервью с первооткрывателем этого элемента итальянским ученым Эмилио Сегре. [c.2]

Как следует из данных табл. 123, р-элементы IV группы можно разделить на неметаллы С, 81, Ое и металлы 8п и РЬ. Химические свойства углерода см. гл. XII—XIII. Кремний и германий — классические элементарные полупроводники, их свойства см. 11.4. Однако, поскольку кремний широко применяется в металлургии черных и цветных металлов, а также в строительстве в виде своих кислородных соединений, он будет рассмотрен ниже как химический элемент, дающий целый ряд ценных соединений и как полупроводник. [c.413]

Несколько слов следует сказать о полупроводниках. Сюда относятся кристаллы, электрическое сопротивление которых на 5—10 порядков больше сопротивления типичных металлов и на 5—10 порядков меньше сопротивления настоящих изоляторов (например, алмаза, органических молекулярных кристаллов, типичных ионных кристаллов, таких, как Na l). В случаях, характерных и наиболее распространенных для полупроводников, с повышением температуры в противоположность металлам наблюдается понижение сопротивления. По типу химической связи полупроводники обычно ближе всего расположены к кристаллам, в которых преобладают ковалентные связи. Для появления полупроводниковых свойств необходимо низкое значение разности энергий между заполненными и вакантными полосами электронных уровней, которые в кристалле соответствуют электронным орбиталям в атомах и молекулах. При этом даже небольших количеств тепловой энергии оказывается достаточно для перескока электронов на незаполненную полосу, что сопровождается появлением электрической (электронной) проводимости. Величина электрического сопротивления в полупроводниках существенно зависит от наличия малых количеств посторонних элементов, которые могут войти в кристаллическую структуру так, сопротивление чистого кристаллического кремния понижается на несколько порядков при замещении небольшой доли атомов кремния на бор или фосфор. [c.122]

Простые доноры и акцепторы, уменьшая удельное сопротивление полупроводника, намного снижают и другую, очень важную его электрическую характеристику — время жизни неосновных носителей тока, т. е. электронов, диффундировавших в р-область, и дырок, проникнувших в л-область. Этот параметр (т) характеризует интенсивность процесса рекомбинации. Он наиболее чувствителен к химическим загрязнениям полупроводника. Желательно, чтобы его значение было возможно большим, во всяком случае не менее 10- сек. Но ряд элементов I, II, VI, VII и VIII групп, особенно никель и медь, катастрофически уменьшают это значение, даже если находятся в полупроводнике в коли- [c.175]

В настоящее время аналитические лаборатории оборудованы новейшей инструментальной техникой, позволяющей быстро и точно, а в ряде случаев автоматически и на расстоянии определять не только главные компоненты анализируемых веп1сств, но и ничтожные следы примесей В практику внедрены точнейшие методы разделения, выделения, идентификации и определения разнообразнейших соединений и химических элементов. Широкое применение в химическом анализе получили высокочувствительные органические реактивы, которые впервые применили русские ученые М. А. Ильинский (1856—1941) и Л. А. Чугаев (1873—1922), а также органические растворители, используемые в аналитической практике для анализа разнообразных веществ в-неводных растворах. Разработаны новые методы лтикро- и ультрамикроанализа неорганических веществ, имеющие особо важное значение в производстве полупроводников и элементов и соединений сверхвысокой чистоты (И. П. Али-марин, И. М. Коренман и др.). [c.19]

Модель свободных электронов в металлах позволяет объяснить ряд электронных свойств металлов, однако многие свойства твердых тел в рамках этой модели не находят объяснения. Действительно, в этой модели нет какого-либо механизма взаимодействия электронов с регнеткой. Так, эта модель не объясняет, почему одни химические элементы в кристаллическом состоянии являются хорошими проводниками, другие — диэлектриками или полупроводниками. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология