Германий электропроводность

ЗОНЫ (полоса между валентной зоной и зоной проводимости) достаточно мала, так что электроны из валентной зоны могут возбуждаться в зону проводимости даже при не очень высоких температурах (пример — германий )). Электропроводность, при этом не связана с дефектами решетки, отсюда и название — собственные полупроводники ). [c.121]

Подобно алмазу, твердые кремний и германий высокой чистоты являются хорошими изоляторами. Однако их электропроводность при появлении некоторых примесей даже в незначительных концентрациях изменяется самым драматическим образом. Например, фосфор, при соотношении 1 к 10 сообщает кристаллам германия электропроводность, потому что атом фосфора с пятью валентными электронами должен занять в узлах решетки положение атома кремния, у которого только четыре электрона. Проводимость, обусловленная наличием примесей, отличает примесные кристаллы как от металлов, так и от ковалентных твердых веществ. Они являются полупроводниками, и их особое поведение используется при изготов- Ленин транзисторов. Прежде чем заняться дальнейшим обсуждением вопроса о полупроводниках, необходимо рассмотреть характер связи в металлах. [c.263]

НОЙ упа ковке. По такому структурному типу кристаллизуются также карбид кремния, кремний, германий и серое олово. Прочность связей в структурах может сильно различаться. В алмазе неполярные ковалентные связи очень прочны. В других веществах заметными становятся металлические свойства, проявляющиеся в увеличении электропроводности, В структурном типе цинковой обманки кристаллизуются многие полупроводниковые соединения. [c.357]

Как видно из табл. 26, у углерода самый малый для элементов этой группы радиус атома, высокий ионизационный потенциал, большая температура плавления. Это характерно для типичного неметалла. Типичным неметаллом является также кремний. У германия проявляются некоторые металлические свойства, а олово и свинец — металлы. Они больше сходны по свойствам друг с другом, чем с германием. Сказывается экранирующее действие электронных подуровней, снижающих притяжение валентных электронов к ядру атома. Например, по электропроводности белое олово и свинец — проводники, германий, кремний и серое олово (а-Зп) — полупроводники, а углерод в виде алмаза — диэлектрик. [c.231]

В свободном состоянии германий является неметаллическим веществом, а олово и свинец хотя и представляют собой металлы, но типичные для металлов свойства выражены у них довольно слабо. Германий очень хрупок. Он является полупроводником. Кристаллическая решетка его относится к атомному типу. Олово и свинец по электропроводности также довольно сильно уступают другим металлам. [c.200]

Германий особой чистоты, пригодный для использования в полупроводниковых приборах, получают специальными методами. Сначала германий подвергают фракционной перекристаллизации, при которой используются различия в растворимости примесей в твердой и жидкой фазах и малая скорость диффузии в твердой фазе. Затем вытягиванием из расплава полученных слитков чистейшего германия изготовляют монокристаллы. В процессе образования монокристаллов в германий вводят строго определенные дозы примесей для придания ему нужного вида проводимости (электронной или дырочной) и определенного значения удельной электропроводности. [c.206]

Германий обладает очень высоким удельным сопротивлением (в противоположность типичным металлам), которое уменьшается с повышением температуры. Электропроводность германия может быть двоякой — электронной ( -тип) и дырочной (р-тип), причем тнп проводимости определяется качеством присутствующих в германии примесей, а величина — их количеством. [c.186]

Кристаллы некоторых элементов, например кремния и германия, отличаются тем, что связь между составляющими их атомами имеет частично ковалентный характер. Поэтому в таких кристаллах электроны из валентной зоны не могут легко переходить в зону проводимости, как в металлах. Между этими двумя зонами существует запрещенная зона, через которую электроны должны перескочить , чтобы попасть в зону проводимости. Такие скачки в подобных твердых телах, которые называются полупроводниками, могут осуществляться лишь в результате некоторого возбуждения, вызываемого, например, облучением светом. При этом происходит разрыв ковалентной связи между соседними атомами и освобождаются электроны. Именно эти электроны переходят в зону проводимости и обеспечивают электропроводность. Выше уже упоминалось, что ковалентная [c.164]

Характерной особенностью полупроводников является их способность резко изменять свойства под влиянием очень малых концентраций примесей. Так, при введении очень небольшого числа атомов мышьяка в решетку германия в ней появляется на каждый атом мышьяка один избыточный электрон атом мышьяка имеет пять валентных электронов, атом германия — четыре эти четыре электрона используются на связи с четырьмя соседними, поэтому при замещении атома германия атомом мышьяка один электрон остается слабо связанным и относительно легко может перейти в зону проводимости. Таким образом введение мышьяка увеличивает электропроводность германия — в зоне проводимости оказывается больше электронов. Наоборот, при введении в решетку германия атома, имеющего всего три валентных электрона, например индия, эти примесные атомы не могут образовать четырех связей и около атома индия возникает дырка , электронная вакансия, на которую может быть вытянут электрон из зоны проводимости. Вполне возможно также, что тот или иной донор электронов помещается не в узле решетки, а в междоузлии, отдавая в зону проводимости свой электрон. Соответствующее поведение для акцептора электронов принципиально возможно, но практически почти никогда не наблюдается вследствие того, что более объемистые отрицательные ионы трудно ввести в междоузлия. [c.283]

Полупроводники имеют такую же зонную структуру как изоляторы, и при 7 = 0 К ведут себя точно так же, т. е. не проводят электрический ток. Однако ширина запрещенной зоны у них относительно невелика, и при тепловом возбуждении заметное число электронов попадает из заполненной валентной зоны в пустую до этого (при О К) зону проводимости (см. рис. 7.6, в). При повышении температуры число таких электронов и как следствие электропроводность увеличиваются. Типичными полупроводниками являются упоминавшиеся выше кремний, германий, серое олово, имеющие структуру алмаза, но узкую запрещенную зону. [c.137]

У германия также температура плавления понижается с повышением давления. При — 958° С плотность его кристаллов равна 5,32 г/см , а плотность жидкого германия 5,52 г/см . Уменьшение плотности при кристаллизации воды и германия обусловлено образованием направленных валентных связей в кристаллах (см.гл.III и IV). При плавлении германия эти связи рвутся и переходят в металлическую, вследствие чего электропроводность жидкого германия возрастает и достигает значения, характерного для металлов (порядка 10 ом -см ) вместе с тем увеличивается плотность упаковки. У огромного большинства веществ плотность твердой фазы больше плот- [c.33]

К каждой из двух частей диаграммы полностью относится сказанное о диаграмме 5, с тем отличием, что роль второго компонента (А или В) играет соединение А В , состав которого отвечает точке О. Наличие соединения подтверждается минимумами или максимумами на кривых электропроводности, твердости и т. д. Подобного рода диаграммы (иногда осложненные образованием твердых растворов) имеют системы магний — кремний, магний — германий, магний — олово, кальций — кремний и др. по ним установлено существование соединений типа А В (Мд З и т. д.), имеющих определенный тип строения [c.37]

Наиболее чистые образцы германия имеют удельную электропроводность порядка 0,01—0,02 ом -см . Примеси, вводимые в высоко-очищенные образцы полупроводников, сильно увеличивают электропроводность, а значит, уменьшают удельное сопротивление. Например, при введении примерно 10 атомов сурьмы в 1 сж особо чистого германия (4- 10 вес. %) с удельной проводимостью 0,017 oм м последняя увеличивается примерно на порядок, а сопротивление падает с 60 до 4—10 ом-см. Полупроводники, содержащие примеси (реальные полупроводники), называются примесными. Примеси в полупроводниках принято делить на донорные и акцепторные. Первые создают электронную проводимость, а вторые — дырочную. [c.239]

Уменьшение объема прн плавлении галлия, германия, сурьмы и висмута можно объяснить перераспределением электронной плотности, сопровождающимся ростом концентрации электронов проводимости и увеличением координационного числа. Во всех этих случаях электропроводность расплава выше электропроводности твердой фазы. [c.278]

Какие вещества при введении в кристаллическую решетку германия увеличивают его электропроводность (Германий имеет алмазоподобную структуру.) [c.76]

Согласно схеме, представленной на рис. 26.4, б, полупроводники занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами. У них, как и у неметаллов, валентная зона полностью заполнена электронами, но энергия необходимая для перехода электрона в зону проводимости, невелика (например, для германия = == 0,7 эВ, для кремния 1,10 эВ). Поэтому кристаллы таких веществ при нагревании становятся электропроводными. При снятии внешнего поля электроны возвращаются в нижнюю, валентную зону и кристалл снова становится непроводником. Рост электрической проводимости с увеличением температуры—одно из отличительных свойств полупроводников (у металлов наоборот). [c.340]

В группе 1УБ разница между свойствами первого и последнего членов группы максимальна. От неметаллических элементов—углерода и кремния, через германий — металлоид, с промежуточными свойствами, происходит переход к олову и свинцу, которые являются металлами. Углерод и кремний имеют ковалентную макромолекулярную структуру. Углерод (исключая графит) является изолятором. Кремний и германий обладают полупроводниковыми свойствами. Олово и свинец, имея металлическую структуру, электропроводны, кроме а-олова со структурой типа алмаза. [c.504]

Рис. 200. Зависимость удельной электропроводности германия от температуры

Важное свойство металлов — электропроводность, которое обусловлено наличием подвижных в кристаллической решетке металлов электронов. При обычных условиях наилучшей электрической проводимостью из всех металлов обладает серебро. Из элементов-металлов лишь германий является полупроводником (по электрической проводимости он занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками). Возможностью перемещения электронов объясняется и высокая теплопроводность металлов. [c.196]

Медь, цинк и галлий— металлы, свойства которых соответствуют указанным значениям валентности. Германий же при обычном давлении— металлоид со структурой алмаза и валентностью 4. При высоком давлении он переходит в другую форму со значительно более высокими электропроводностью и плотностью, соответствующими структуре белого олова и валентности 2,56. [c.497]

Бор, кремний и германий — металлоиды со свойствами, промежуточными между свойствами металлов и неметаллов. Электропроводность бора, например, равна Ы0 Ом -см- это средняя величина между значениями для металлов (например, 4-10 Ом -см- для алюминия) и неметаллов (например, 2-10 для алмаза). В соответствии с этим они проявляют склонность к предпочтительному образованию кислородных кислот, а не катионов в солях. [c.512]

Электропроводность чистого германия при очень низких температурах приближается к нулю. Кристалл германия, подобно кристаллу алмаза, имеет атомы с координационным числом 4 и по паре электронов на каждую связь. Это можно представить двумерной схемой [c.537]

Кристалл германия, содержащий некоторое количество атомов мышьяка (германий с присадкой мышьяка), имеет дополнительные электроны на возбужденных орбиталях, поскольку каждый атом мышьяка вкладывает не только четыре электрона, необходимых для образования тетраэдрических связей, но также и пятый электрон. Такой кристалл имеет более высокую электропроводность, чем чистый германий это электропроводность л-типа (осуществляемая отрицательными электронами). [c.538]

Какая концентрация атомов-доноров в германии необходима, чтобы электропроводность его была 10 Ом- -м Предположив, что все атомы-доноры ионизируются, вычислить долю атомов, которые должны быть донорами. Подвижность электронов в германии составляет 0,39 mV(B- ). [c.599]

Процесс образования амальгамы натрия преходит с малым перенапряжением. Поэтому потенциал катода при электролизе близок к равновесному потенциалу образования амальгамы и почти не зависит от плотности тока. В этих условиях выделение водорода на катоде незначительно. Положение меняется, когда на катоде будут участки из электропроводных материалов с низким перенапряжением водорода. Тогда водорода на катоде выделится много. Это явление возникает тогда, когда на поверхности потока амаль- гамы появляются инородные электропроводные частицы, например частицы графита или амальгамного масла, пленки затвердевшей-амальгамы, пленки металлов, или же когда появляются неподвижные островки из электропроводящего шлама, прилипшего к днищу. Металлические пленки на катоде появляются при наличии в рассоле амальгамных ядов. Амальгамными ядами называются соединения тех тяжелых металлов, которые не образуют амальгам и плохо смачиваются ртутью. В катодном процессе эти соединения вос-> станавливаются до металлов, и они могут выделяться на катоде в виде тончайших твердых пленок. Уже минимальные количества- примеси амальгамных ядов в анолите, часто не улавливаемые сов- ременными методами анализа, ведут к серьезному нарушению про- цесса. Наиболее вредны примеси соединений ванадия, молибдена, хрома и германия. I [c.94]

Все без исключения аллотропные модификации структуры А4, отвечающей стабильным формам, являются полупроводниками, их удельная электропроводность с повышением температуры возрастает. С позиций теории валентных связей этому явлению можно дать следующее объяснение. Считается, что как кремний, так и германий образуют ковалентные связи в 5р -гибридизованном состоянии, причем энергия связи 81—81 и Ое—Ое составляет соответственно 221,5 и 167,2 кДж-моль , т. е. они весьма невелики в сравнении с энергией связи С—С в решетке алмаза (346,9 кДж-моль- ). Следовательно, при повышении температуры связи могут легко рваться, и появившиеся свободные электроны перемещаются внутри кристалла, обеспечивая электрическую проводимость. Полупроводники с таким механизмом проводимости называются собственными полупроводниками, а проводимость такого типа — собственной проводимостью. В случае если в кристалле в виде примесей содержатся атомы мышьяка Аз, сурьмы 8Ь или других элементов подгруппы УБ, замещающих 81 и Ое в узлах кристаллической решетки, возникают избыточные электроны, которые, перемещаясь внутри кристалла, вызывают электрическую проводимость электронная примесная проводимость полупроводники п-типа). В случае если примесями являются трехвалентные атомы элементов подгруппы П1Б—В, Оа и др., то в решетке [c.103]

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]

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]

НОСТЬ свойств м., таких как высокая электропроводность, теплопроводность, ковкость, блеск и т. д. К М. относятся все элементы побочных подгрупп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, а также элементы 1, 2, 3-й основных подгрупп (кроме бора) — германий, олово, свннец, сурьм , висмут, полоний и др, [c.160]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

При введении небольшого количества мышьяка в германий атомы мышьяка замещают атомы германия в кристаллической решетке. У атома мышьяка на внешнем слое на один электрон больше, чем у атома германия, поэтому все электроны мышьяка не могут разместиться в заполненной зоне. Избыточные электроны, по одному на каждый атом As, попадают в зону проводимости. Таким образм, примесь мышьяка резко увеличивает электропроводность германия. Проводимость, связанная с присутствием электронов в свободной зоне, называется электронной. [c.274]

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]

Некоторые элементарные вещества и среди них в первую очередь германий отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Германий по структуре кристаллов напоминает алмаз. Каждый атом германия связан с четырьмя другими ковалентными связями. Однако в отличие от алмаза в кристаллах германия валентные электроны закреплены непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие таких свободных электронов в кристаллах германия сообщает ему некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь, так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам германия еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом германии в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Это обусловливает равное значение электронной (п) и дырочной р) проводимости в общей электропроводности чистого германия, значение которой очень невелико. Однако соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле германия можно изменить. Если в германий ввести даже очень незначительную примесь, например мышьяка, в атомах которого на наружном уровне находится пять электронов, то в кристаллической решетке твердого раствора замещения число свободных электронов окажется больше числа дырок и электронная проводимость в этом случае будет играть решающую роль. Наоборот, если ввести в германий примесь галлия, на наружном уровне атомов которого имеется только три электрона, то число дырок в кристаллической решетке раствора замещения станет превышать число свободных электронов и решающая роль будет уже принадлежать дырочной проводимости. Однако в случае образования с элементарным полупроводником твердого раствора внедрения примесь активного металла усиливает элек- [c.205]

Полученная из водных растворов двуокись германия всегда содержит какое-то количество воды, как связанной, так и адсорбированной, поэтому ей приписывают формулу Ge02-nH20, где /г 2. Достоверных данных о существовании Ge(0H)4 нет. Водные растворы ОеОг обладают кислой реакцией и заметной электропроводностью, следовательно, можно считать, что при растворении ОеОг образуется слабая германиевая кислота. Константа диссоциации СеОг-лНгО по кислотному типу по данным разных авторов составляет при 20°С от 1,2-10 до ЫО . В растворах предполагается следующее равновесие [c.188]

В главах III—VIII основное внимание уделено электропроводности полупроводников, процессам генерации и рекомбинации носителей заряда, электрическим явлениям на поверхности полупроводников при их контакте между собой, с металлами, водными растворами и газовыми средами, а также вопросам химического травления, термодинамической устойчивости различных соединений германия и кремния и основным методам стабилизации поверхностных свойств полупроводников. [c.5]

Для оценки влияния примесных атомов на электропроводность полупроводника необходимо определить изменение полной потенциальной энергин системы при переходе одного электрона с примесного уровня в зону проводимости. Эта величина называется энергией активации донорных примесей —А до и для ее расчета следует воспользоваться методами, которые были применены в 8 при определении ширины запрещенной зоны —Ниже мы не пойдем по этому пути, а просто покажем, что энергия акти-фВации донорных примесей не может быть большой отрицательной величиной. Для этого прибегнем к следующим рассуждениям. Энергия ионизации атомов элементов, применяющихся в качестве донорных примесей, находятся в пределах 4—10 эв (см. табл. 1). При отрыве электрона, находящегося на первой возбужденной орбите, необходимо затратить энергию, в 2—4 раза меньшую, чем энергия ионизации, т. е. 1—5 эв. Такой результат мы получаем на основании формулы (44), при выводе которой предполагалось, что ионизируемые атомы находятся в среде с диэлектрической проницаемостью е, равной 1. В случае, когда е> 1, энергия ионизации уменьшается в е раз. Значения диэлектрической проницаемости для кремния и германия равны соответственно 11 и 16. Отсюда следует, что энергия ионизации донорных примесей в кристаллах этих элементов должна находиться в пределах от — эв =0,06 до — эв = 0,45 . С другой [c.126]

Под высокими давлениями германий Может существовать в трех других аллотропических формах. Все они имеют различные крйсталлйческИе структуры, повышенную плотность (до 6,0 г/см ) и значительно лучшую электропроводность. В обычных условиях эти моцифи-кации Неустойчивы. [c.626]

Электропроводность кристалла при Т = О равна нулю, если валентная зона полностью занята и отделена зоной разрыва от следуюш,ей, более высокой, разрешенной зоны. Проводимость появляется лишь при Т > О, когда часть электронов, расположенных вблизи верхнего края валентной зоны, переходит в более высокую, разрешенную зону, которую называют зоной проводимости (рис. 28, а). Величина проводимости зависит от ширины запреш,енной зоны ео и температуры кристалла. Значение ео определяет различие между полупроводниками и изоляторами. Если ширина запрещенной зоны ео велика, то для переброски в зону проводимости электронам требуется сообщить высокую энергию. Даже при сравнительно высоких температурах ео > кТ, так что валентная зона остается практически полностью занятой, а зона проводимости — полностью свободной. Кристалл проявляет свойства изолятора. Примером может служить алмаз, для которого ширина запрещенной зоны 6—7 эВ . Если величина ео ср авнительно невелика, как в случае германия (0,72 эВ), то уже при невысоких температурах заметное число электронов переходит из валентной зоны в зону проводимости. В валентной зоне появляются свободные места — дырки . Поскольку незанятые состояния имеются как в валентной зоне, так и в зо- [c.187]

Слоистая структура графита обусловливает легкое расслаивание его на отдельные чешуйки (слабые силы Ван-дер-Ваальса между плоскостями), что определяет его смазочные свойства и применение в карандашах. Нелокализованные я-связи обусловливают большую электропроводность графита вдоль плоскостей и черный цвет. Благодаря малой химической активности, тугоплавкости и хорошей проводимости графит широко используется в качестве анодов в электролизных ваннах, в частности, при получении алюминия. Из него готовят огне-упорньш тигли. В графитовых лодочках осуш,ествляют зонную плавку германия. О применениях графита в вакуумной технике говорилось в гл. VI, 4. [c.290]

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]

На конечной стадии технологии — выращивании монокристаллов— германий дополнительно очищается. Выращивают монокристаллы, как правило, по методу Чохральского. Слитки германия расплавляют в вакууме 1-10 —1-10 мм рт. ст., в атмосфере аргона или водорода. В расплав при температуре немного выше точки плавления германия опускают монокристаллическую затравку. По мере подъема затравки германий кристаллизуется на ней, образуя вытягиваемый из расплава монокристаллический слиток с той же кристаллографической ориентацией,что и исходная затравка (рис. 61). Для перемешивания расплава и выравнивания температуры как тигель, так и затравкодер-жатель с растущим кристаллом вращают в противоположные стороны Полученный таким путем монокристаллический германий имеет электропроводность, близкую к его собственной проводимости (60 Ом-см), т. е. остающиеся в нем примеси почти не сказываются на его электрофизических свойствах, ому отвечает содержание электрически активных примесей порядка Ы0" %. [c.203]

Германий тоже кристаллизуется в решетке типа алмаза. Каждый его атом окружен четырьмя другими, находящимися на расстоянии 0,243 нм. Кристалл хорошо очищенного германия — полупроводник. Ширина запрещенной зоны при комнатной температуре 0,72 эВ. Электропроводность порядка 10 Ом" - м растет с температурой. Плавление германия сопровождается увеличением координационного числа от 4 до 7. Одновременно возрастает и межатомное расстояние до 0,28 нм [19, 33, 34]. Резкое изменение структуры при плавлении сопровождается очень большим приростом энтропии, Д5пл=28,85 Дж/К X Хмоль, и скачкообразным увеличением электропроводности. Жидкий германий — металл (подробнее см. [21, 33]). Фазовые диаграммы германия и кремния похожи. Кривые плавления имеют отрицательные производные с1Т1йР. [c.202]

Следует иметь в виду, что представление о металлах и неметаллах условно. Некоторые химические элементы (германий, сурьма и др.) проявляют свойства, по которым их моуКно отнести как к металлам, так и к неметаллам. Кроме того, современная техника позволяет создавать такие экстремальные условия, при которых вещества, в том числе и простые, могут резко изменять свои свойства. Например, типичный неметалл водород при сверхвысоких давлениях может перейти в металлоподобное состояние и проявлять такое характерное свойство металлов, как электропроводность. Типичный металл— натрий можно перевести в парообразное состояние, в котором он существует в атомном состоянии или в виде молекул Каг, что характерно для неметаллов. [c.166]

Исследования, проведенные в институте глубокого бурения и добычи нефти Германии по вытеснению третичной нефти карбоксиметилированными оксиэтилированными спиртами, показали, что даже в условиях низкого межфазного натяжения хорошее вытеснение остаточной нефти достигается лишь при температуре выше определенного порогового значения [123]. Эта температура была несколько ниже температуры, при которой в системе наблюдается ярко выраженный минимум межфазного натяжения. Авторы связывали переход нефти в подвижное состояние с сильно увеличивающейся при этой температуре растворимостью ПАВ в нефти, что качественно было похоже на обратимую инверсию стабилизированных неионогенными ПАВ эмульсий, изучавшуюся К. Шинодой. Температура, при которой наступает инверсия эмульсий, получила название Температуры инверсии фаз (ТИФ). Дальнейшими исследованиями, проведенными в Германии на системах сырая нефть — пластовая вода — ПАВ, показана достаточно четкая корреляция между ТИФ искусственно приготовленных эмульсий сырая нефть — пластовая вода и нефтевытесняющей способностью исследованных ПАВ. ТИФ этих эмульсий определялась по их электропроводности. [c.104]

В конце 1920-х гг. стали известны публикации по катодной защите трубопроводов в Западной Европе. В Бельгии вначале в широких масштабах применяли дренажную защиту от токов утечки трамвая. С 1932 г. Л. де Брувер в Брюсселе защищал распределительные газовые сети, а с 1939 г. — днища газгольдеров током от постороннего источника [43]. В Германии в 1939 г. о способе катодной защиты от коррозии сообщалось следующее [44] В качестве защитных мероприятий при наличии блуждающих токов следует рекомендовать в первую очередь те, которые препятствуют стеканию токов с рельсов в грунт. Для защиты труб, целесообразно примерно на расстоянии до 200 м от пересечения трубопровода с рельсовыми путями прокладывать трубы с покрытиями, имеющими два слоя армирующих обмоток, и применять изолирующие муфты для повышения продольного сопротивления трубопровода. Электропроводное соединение труб с рельсами можно дела1ь лишь с большой осторожностью, чтобы не получить противоположного эффекта . Как дальнейшее мероприятие предлагалось наложение тока, который делал бы трубу всегда катодом, т. е. способ катодной защиты . [c.38]

Полупроводники — вещества, по электропроводности промежуточные между проводниками и диэлектриками (изоляторами). Их электропроводность зависит от температуры, увеличиваясь при ее повышении (отличие от металлов), от количества и природы примесей, воздействия электрического поля, света и других внешних факторов, К П. принадлежат бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен и теллур, карбид кремния Si соединения типа (индий — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один из элементов IV—VH групп периодич. системы Д. И. Менделеева, органические вещества (полицены, азоарома-тические соединения, фталоцианины, некоторые свободные радикалы и др.). К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования напр., в германии контролируют содержание примесей 40 эле.ментов, в кремнии — 27 элементов. Содержание примесей не должно превышать 10 — 10- %. П. имеют большое практическое значение. [c.107]