Германий кристалл

Успешно также применяется метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО), который позволяет записывать ИК-спектры для любых растворов, в том числе и водных. Физическая сущность метода при падении света на границу раздела двух сред А и В (рис. 76) с показателями преломления п и п.2 под углом больше критического происходит полное внутреннее отражение, если П1>П2. В области отражения луч частично проникает в оптически менее плотную среду на глубину, которая пропорциональна длине волны света и зависит также от угла падения луча и от величины критического угла. Если при изменении длины волны преломляющегося света изменяется разница между и П2 (что происходит в областях полос поглощения вещества В), то наблюдается изменение иптепсивности отраженного луча. Такие изменения можно записать на обычном ИК-спектрометре, снабженном приставкой НПВО, и получить спектр, близкий к обычному ИК-спектру пропускания вещества В. Основное различие состоит в зависимости оптической плотности полосы от места ее нахождения в спектре, так как с увеличением длины волны увеличивается и длина оптического пути в веществе В подобные искажения спектра могут быть скорректированы. В качестве рабочего тела А используют кристаллы из хлорида серебра, германия, бромнд-иодида таллия и других веществ. Для повышения чувствительности метода применяют многократное отражение луча от поверхности ра , дсла. [c.208]

Полупроводниковыми свойствами могут обладать как кристаллические вещества, так и некоторые стекла. Полупроводниковые кристаллы могут состоять из частиц, связанных ковалентной связью (германий, кремний, карборунд и др.), т. е, обладать атомной кристаллической решеткой, В настоящее время эта группа полупроводниковых материалов привлекает наибольшее внимание. Однако полупроводниковыми свойствами могут обладать в определенных условиях также и многие кристаллы с ионной или молекулярной решеткой (неорганические и органические). [c.145]

Это сходство с металлами указывает, что валентные электроны в германии не связаны с атомами столь прочно, как можно было бы ожидать для настоящего ковалентного каркасного кристалла. Мыщьяк, сурьма и селен существуют в одних модификациях в виде молекулярных кристаллов, а в других модификациях - в виде металлических кристаллов, хотя атомы в их металлических структурах имеют относительно низкие координационные числа. Известно, что теллур кристаллизуется в металлическую структуру, но довольно вероятно, что он может также существовать в виде молекулярного кристалла. Положение астата в периодической таблице заставляет предположить наличие у него промежуточных свойств, однако этот элемент еще не исследован подробно. [c.607]

Следует иметь в виду, что конфигурация энергетических зон очень сложна. Это видно из схем энергетических зон кремния и германия, (рис. 34). Минимум зоны проводимости, как мы видим, ни для кремния, ни для германия не совпадает с максимумом валентной зоны, который находится в центре зоны, причем зоны проводимости в этих двух кристаллах смещены от центра вдоль разных направлений. Именно поэтому на кривой зависимости ширины запрещенной зоны от состава твердого раствора германия в кремнии наблюдается довольно резкий перелом (рис. 35). [c.107]

В механизме проводимости полупроводников важную роль играют примеси, даже при очень малом их содержании. В зависимости от химической природы атомов примесей, их валентности и характера размещения в кристалле, в полупроводнике может возникнуть избыток свободных электронов или дырок и в соответствии с этим будет преобладать электронная или дырочная проводимость. Добавляя к кристаллу примесные атомы элементов пятой группы периодической системы (мышьяк, сурьму, фосфор), можно получить полупроводник с преобладающей электронной проводимостью. Рассмотрим, например, кристалл германия, в котором один из атомов замещен атомом фосфора. [c.95]

Из экспериментальных значений атомных функций распределения для многих моноатомных жидкостей вычислены координационные числа, которые несколько отличаются от аналогичных величин для твердой фазы. Для большинства простых веществ плавление сопровождается увеличением объема и координационные числа в жидкой фазе меньше, чем в кристаллической, У некоторых элементарных веществ (висмут, германий) плавление сопровождается уменьшением объема, В этом случае координационное число в жидкой фазе больше, чем Б кристалле. Сказанное подтверждается следующими данными, где сопоставлены (п ж) координационные числа в кристалле и в жидкой фазе для области температур, близкой к температуре плавления гелий (12 8,4), неон (12 8,6), аргон (12 10,5), ксенон (12 8,5), литий (14 [c.229]

Проводимость таких веществ, как кремний и германий, можно повысить, вводя в них небольшое количество определенных примесей. Например, введение в кристаллы кремния примесей бора или фосфора приводит к эффективному сужению межзонной щели. Небольшие количества бора или фосфора (несколько миллионных долей) удается включить в структуру кремния при выращивании кристалла. Атом фосфора имеет пять валентных электронов, и поэтому, после того как четыре из них используют- [c.631]

В ряду германий — олово — свинец металлические свойства усиливаются, понижается характерная степень окисления. Так, германий преимуш ественно проявляет степень окисления +4. Даже в тех случаях, когда формально его степень окисления равна +2 (например, в моносульфиде Ое8), реальная степень окисления может быть + 4, поскольку в кристалле ОеЗ существуют связи Ое—Ое. Для олова 8п одинаково характерны степени окисления +2 и - -4. Свинец РЬ в соединениях находится преимущественно в степени окисления + 2 (исключений очень немного РЬОг и его производные, некоторые галогениды и соли органических кислот). [c.140]

Полимеры трехмерного строения. Высокомолекулярные вещества, обладающие трехмерным остовом, если это простые вещества, вроде алмаза, германия, кремния, или несложные соединения, вроде кварца 8162, представляют собой правильные кристаллы. Но уже такие соединения, как кремнезем, при сравнительно быстром отвердевании образуют аморфное вещество (стекло). Аморфное, стеклообразное состояние характерно для веществ, в строении которых имеется трехмерный остов, связанный прочными направленными межатомными связями. [c.42]

У атомов подавляющего большинства элементов, образующих ковалентные кристаллы (углерод, кремний, германий, серое олово), во внешнем квантовом слое имеются четыре орбитали одна 5-и трир-. При образовании кристалла из атомов эти орбитали расщепляются, образуя две энергетические зоны по орбиталей в каждой, как это показано на рис. 36, б для кристалла алмаза. [c.85]

Линия а а 2 соответствует двухфазному равновесию между жидкостью и кристаллами. Ее называют кривой плавления, так как она изображает зависимость температуры плавления от внешнего давления. На рис. 42 ход кривой а а соответствует росту температуры плавления с повышением давления. Экспериментально кривую а а ч можно проследить до очень высоких давлений, однако критическая точка при этом не обнаруживается. Отдельно остановимся на другом возможном ходе кривой а а ч. Реально возможен случай, когда повышение давления приводит к понижению температуры плавления, что имеет место, если процесс плавления сопровождается уменьшением объема. До последнего времени во многих учебниках и монографиях этот случай рассматривается как исключительный, характерный только для воды и висмута. Между тем большое число полупроводников (германий, кремний, соединения A gB , А В и многие другие) кристаллизуются подобно воде и висмуту с расширением. [c.266]

Экспериментальная проверка показала, что формула (У.Ю) достаточно хорошо выполняется для кристаллов кремния, германия и для ряда других веществ с большими значениями величины в, однако при приближении к температурам плавления у большинства веществ наблюдается значительное отклонение функции (У.17) от линейной, что обусловлено ангармонизмом колебаний атомов [1, 2]. [c.104]

ИК-излучение получают от штифта, нагретого до температуры ниже температуры свечения, при которой штифт испускает разнообразный набор квантов с волновыми числами порядка 10 — 10 см". Для изготовления призм и кювет пользуются материалами, не содержащими ковалентных связей, так как все ковалентные связи поглощают инфракрасное излучение в указанном диапазоне волновых чисел и, следовательно, непрозрачны для ИК-излучения. Материалом для призм могут служить кристаллы галогенидов щелочных металлов, построенные за счет ионных связей. Простейшим, хотя не лучшим материалом, может служить хлористый натрий. Используют также призмы из ЫР. Кюветы изготовляют из тех же солей, а также из металлического германия. [c.155]

Схема установки для выращивания монокристаллов кремния (германия) приведена на рис. 2.5. Рабочее пространство для выращивания кристалла представляет собой вакуумную камеру 1 с двумя крышками — верхней 2 и нижней 3. Через нижнюю крышку вводится шток 4, на котором крепятся тигель 5 и электроды 6, подводящие питание к нагревателю 7 тигля. Тигель 5 выполнен из чистого графита. Через верхнюю крышку вводится охлажденный шток 8, на котором закрепляется затравка 9. Верхний шток центрирован относительно тигля с расплавом. Для хорошего перемешивания расплава оба штока соединены с механизмами, обеспечивающими их поступательное и вращательное движение в любом направлении. [c.60]

Поверхностные пленки малых толщин на протравленной поверхности не могут быть идентифицированы обычным методом пропускания. В то же время монокристалл германия с оксидной пленкой на поверхности представляет собой удовлетворяющую условиям НПВО систему кристалл НПВО —тонкий [c.144]

Ковалентные кристаллы. Структурными единицами в кристаллических решетках этого типа являются атомы одного или различных элементов, связь между которыми носит ковалентный характер и осуществляется по всем трем характеристическим осям. Ковалентные кристаллы сравнительно немногочисленны. Примерами кристаллов этого типа могут служить алмаз, кремний, германий серое олово, а также кристаллы сложных веществ, таких, как кварц, карбид кремния, сульфид цинка, нитрид алюминия. [c.77]

Энергия кристаллической решетки в кристаллах этого типа фактически совпадает с энергией химической связи и лежит в пределах 200—500 кДж/моль. Так, энергия кристаллической решетки алмаза составляет 480 кДж/моль. Вследствие столь высокой энергии связи ковалентные кристаллы обладают высокими твердостью, температурами кипения и плавления. Диапазон их электропроводящих свойств велик от типичных диэлектриков (алмаз, нитрид бора, кварц) до полупроводников (кремний, германий) и даже электронных проводников (олово). [c.77]

Гелий применяется для наполнения дирижаблей, при сварке магниевых деталей самолетов, в водолазном деле, медицине, для калибровки приборов, в космонавтике для консервации пищевых продуктов, атомной энергетике (как теплопередающая среда), хладотехнике, хроматографии, при выращивании полупроводниковых кристаллов кремния и германия, для наполнения радиоламп и во многих других отраслях. [c.172]

В периодической таблице, показанной на рис. 14-8, кристаллы элементарных веществ подразделяются на металлические, ковалентные каркасные и молекулярные. В табл. 14-1 устанавливается зависимость между координационным числом атомов в кристалле и структурой элементарных твердых веществ. Большинство элементов кристаллизуются с образованием какой-либо металлической структуры, в которой каждый атом имеет высокое координационное число. К металлам отнесены и такие элементы, как олово и висмут, кристаллизующиеся в структуры со сравнительно низким атомным координационным числом, но все же обладающие ярко выраженными металлическими свойствами. Светлоокрашенная область периодической таблицы включает элементы со свойствами, промежуточными между металлами и неметаллами. Хотя германий кристаллизуется в алмазоподобную структуру, в которой координационное число каждого атома равно только 4, по некоторым из своих свойстг он напоминает металлы. [c.605]

В периодической системе нет резкой границы между элементами с металлической структурой и элементами с ковалентной каркасной структурой (рис. 14-8). Это видно из того, что кристаллы некоторых элементов обладают свойствами, промежуточными между проводниками и изоляторами. Кремний, германий и а-модификация олова (серое олово) обладают кристаллической структурой алмаза. Однако межзонная щель между заполненной и свободной зонами в этих кристаллах намного меньше, чем для углерода. Так, ширина щели для кремния составляет всего 105 кДж моль (Как мы уже знаем, для углерода она равна 502 кДж моль .) Для германия ширина межзонной щели еще меньше, 59кДж моль а для серого олова она лишь 7,5 кДж моль Ч Металлоиды кремний и германий называются полупроводниками. [c.631]

Атомная кристаллическая решетка в своих узлах содержит атомы многовалентных элементов, которые связаны друг с друго.м прочными ковалентными связями.. 4томной кристаллической решеткой характеризуется небольшой круг веществ — это элементарные и некоторые сложные вешества, образованные атомами углерода, кремния, германия, бора.. 4томным кристаллам свойственны очень большая твердость, мал ит летучесть, очень высокая темиература илавления. [c.70]

Полупроводниковыми свойствамп мо1 ут обладать все кристаллы с нометаллическимп связями, хотя они наиболее отчетливо проявляются у вен есгв с ковалентными связями малой энергии. Из простых веществ полупроводниковые свойства в обычных условиях проявляют кремний, германий, селен, теллур, бор. Из сложных веи1еств особый интерес представляют соединения, имеющие алмазоподобную кристаллическую решетку, [c.109]

В литературе [1,2] имеются сведения об образовании Ge- и Ре-вискеров (нитевидных кристаллов) при термическом разложении (MO VD) германий и железоорганических соединений. [c.158]

С использованием методов рентгенофазового анализа (РФА), ИК и Раман-спектроскопии, установлено, что в результате MO VD процесса разложения п-Bu4Ge в стационарных условиях рост нитевидных кристаллов германия сопровождается образованием углеродсодержащих оболочек, состав которых претерпевает ряд последовательных превращений. А так как германий не образует устойчивых карбидов германия, то процесс термического разложения п-ВщСе протекает путем разделения германия и углерода, при этом примесь углерода мигрирует из твердой системы германий-углерод на поверхность и образует непрерывную оболочку из аморфного углерода в виде сплошной плёнки, плотно облегающей нитевидный кристалл германия. [c.158]

Известно, что при определенных условиях поверхность кристаллов кремния и германия покрывается гидроксильнымй группами. Так как эти функциональные группы вступают в реакции с хлоридами так же, как и ОН-группы силикагеля, то молекулярное наслаивание идет и на кристаллах кремния и германия. Синтез [c.207]

Элементарные кремний и германий представляют собой полупроводниковые материалы, которые в настоящее время очень широко применяются для производства транзисторов, термистеров, фотоэлементов и других деталей радиоэлектроники, радио- и электротехники. Электропроводность кристаллических германия и кремния (и других полупроводников) в значительной степени обусловлена ничтожными примесями атомов других элементов, замещающих атомы германия и кремния в их кристаллических решетках. Появление некоторого числа свободных слабосвязанных электронов или электронных вакансий, так называемых дырок, придает кристаллам полупроводниковых материалов свойство избирательной проводимости отрицательной — электронной — или положительной — дырочной. Электропроводность полупроводников определяется не только природой и концентрацией примесных элементов (которая, вообще говоря, обычно бывает очень мала атома примеси на 10 —10 атомов основного элемента), но и физическими [c.104]

В частности, для случая плавления, как и для испарения, скрытая теплота плавления Ьт положительна разность же значений удельных объемов жидкости и кристаллов У в может быть как положительной, так и отрицательной. Последний случай соответствует картине, наблюдаемой для воды, что не является исключением, как ошибочно считают авторы ряда руководств, а характеризует довольно распространенное явление в природе (германий, кремний, соединения А В , ОаАз, 1п5Ь и др.). Если У ь—1 8<0, то производная с1р1йТ отрицательна, т. е. при повышении давления температура плавления убывает в случае когда У 1,—У 8>0, температура плавления возрастает, так как производная йр1(1Т положительна. Этот закон является непосредственным следствием из уравнения Клапейрона — Клаузиуса, т. е. из второго закона термодинамики. [c.123]

Диоксид германия СеОг — белые кристаллы плотностью 4,703 г/см , заметно растворимые в воде, причем раствор проводит электрический ток. Получают GeOj различными способами в частности, он может быть получен нагреванием германия в кислороде или окислением его концентрированной азотной кислотой. [c.421]

Здесь будет изложена идея простейшего устройства этого типа, так называемого плоскостного транзистора. Основой усилителя являются монокристаллы германия. Введением примеси во время выращивания кристалла или на основе диффузии в готовый образец, в нем создается прослойка /7-0е между двумя слоями /г-Ое (рис. ХХП1.9). [c.522]

Исследование структуры кристаллов. Правильная форма кристаллов обусловлена упорядоченным расположением составляющих их частиц - атомов, ионов или молекул. Как указано выше, это расположение может быть представлено в виде кристаллической решетки - пространственного каркаса, образованного пересекающимися друг с другом плоскостями. В точках пересечения трех плоскостей (узлах решетки) лежат центры частиц, образующих кристалл. Такие представления о строении кристаллических тел высказывались давно многими исследователями, в частности М. В. Ломоносов использовал их для объяснения свойств селитры. Однако экспериментально исследовать внутреннюю структуру кристаллов удалось только в XX столетии, после того как в 1912 г. Лауэ, Фридрих и Книппинг (Германия) открыли явление дифракции рентгеновских лучей, на котором основан метод рентгеноструктурного анализа. [c.151]

Некоторым недостатком камер-монохроматоров, использующих для монохроматизации отражение от кристалла кварца, является присутствие паразитного излучения с длиной волны, вдвое меньшей длины волны характеристического излучения. Это не вызывает неудобств при рутинном фазовом анализе, но может быть источником неопределенностей при поисках слабо выраженной сверхструктуры. Для устранения этой неоднозначности под руководством Ю.П.Симанова была сконструирована камера-монохроматор [6], в которой для монохроматизации использовалось отражение от плоскости (111) пластически изогнутого при высокой температуре монокристалла германия. Интенсивность линий (222) в германии практически равна нулю, т.е. излучение с А /1 в монохромати-зированном пучке отсутствует. К сожалению, пластические свойства германия очень чувствительны к степени совершенства кристалла (они резко ухудшаются при уменьшении концентрац 1И дислокаций), и камеры такого типа не нашли широкого применения. Монокристаллы кварца гораздо дешевле и доступнее. [c.21]

Кристаллы со структурой алмаза (германий, кремний, арсенид галлия и др.) как при естественном росте, так и прн искусственном выращивании стремятся принять октаэдрическую форму. Это стремление проявляется в том, что при выращивании кристаллов вытягиванием из расплава монокристалл растет не в форме правильного цилиндра с гладкой поверхностью, а имеет на ней более или менее широкие полосы, распределенные по периметру поперечного сечения строго в соответствии с ориентировкой. Если монокристалл ориентирован по осп роста параллельно направлению (III), то хорошо просматриваются три вертикальные полосы, расположенные сим-ме рично через 120°. При направлении роста (100) образуются четыре вертикальные полосы, расположенные на цилиндрической поверхности через 90°. Внешние признаки такого рода могут быть использованы при определении кристаллографической [c.59]

Приборы, посуда и реактивы установка для выращивания кристаллов чашка Петри, пинцет кремний или германий, блочный или поликристаллический, марки КП (ГП) монокристалл кремния или германия 0,5 г (затравка), 3%-ный раствор Н2О2, раствор NaOH. [c.60]